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相似文献
 共查询到18条相似文献,搜索用时 187 毫秒
1.
氮化硅介质中双层纳米硅薄膜的两级电荷存储   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
研究镶嵌在超薄非晶氮化硅(a-SiNx)层之间的双层纳米硅(nc-Si)的电荷存储现象.利用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)技术在硅衬底上制备a-SiNx/a-Si/a-SiNx/a-Si/a-SiNx多层薄膜结构.采用常规热退火方法使非晶硅(a-Si)层晶化,形成包含双层nc-Si的金属-氮化物-半导体(MIS)结构.通过电容电压(C-V)特性测量,观测到该结构中由于电荷存储引起的C-V回滞现象,并在室温下成功观察到载流子基于Fowler-Nordheim(F-N)隧穿注入到第一层、第二层nc-Si的两级电荷存储状态.结合电流电压(I-V)特性的测量,对电荷存储的机理进行了深入分析. 关键词: 纳米硅 氮化硅 电容电压法 电流电压法  相似文献   

2.
利用结合移相光栅掩模 (PSGM) 的激光结晶技术在超薄a-SiNx/a-Si:H/ a-SiN x三明治结构样品中制备出二维有序分布的纳米硅阵列.原始样品是用等离子体 增强化学气相淀积法生长.a-Si:H层厚为10nm,a-SiNx 为50nm,衬底材料为SiO 2/Si或 熔凝石英.原子力显微镜、剖面透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜对样品表面形貌和 微结构的观测结果表明,采用该方法可以在原始淀积的a-Si:H层中得到位置可控的晶化区域 :每个晶化区域直径约250nm,具有同PSGM一致的2μm周期;晶化区域内形成的纳米硅 颗粒尺寸接近原始淀积的a-Si:H层厚,且晶粒的择优取向为<111>. 关键词: 纳米硅 激光结晶 定域晶化 移相光栅  相似文献   

3.
nc-Si/SiO2多层膜的制备及蓝光发射   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
在等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统中,采用a-Si∶H层淀积与原位等离子体氧化相结合的逐层生长的方法成功制备出a-Si∶H/SiO2多层膜 (ML);利用限制性结晶原理通过两步退火处理使a-Si∶H层晶化获得尺寸可控的nc-Si/SiO2 ML,并观察到室温下的蓝光发射;结合Raman散射和剖面透射电子显微镜技术分析了nc-Si/SiO2 ML的结构特性;通过对晶化样品光致发光谱和紫外-可见光吸收谱的研究,探讨了蓝光发射的起源. 关键词: 纳米硅多层膜 等离子体氧化 蓝光发射 热退火  相似文献   

4.
王祥  黄锐  宋捷  郭艳青  陈坤基  李伟 《物理学报》2011,60(2):27301-027301
在等离子体增强化学气相沉积系统中利用大氢稀释逐层淀积技术制备nc-Si量子点阵列,用硅烷和氨气混合气体淀积氮化硅层,制备了a-SiNx/nc-Si/a-SiNx不对称双势垒结构,其中隧穿和控制a-SiNx层的厚度分别为3和20 nm.利用电导-电压和电容-电压测量研究结构中的载流子隧穿和存储特性.在同一样品中观测到由于电荷隧穿引起的电导峰和由于电荷存储引起的电容回滞现象.研究结果表明,合理地选择隧穿层和控制栅层的厚度,就能够实现载流子发生共振隧穿进入到nc-Si量子点中,并被保存在nc-Si量子点中. 关键词: nc-Si量子点 电导峰 存储效应  相似文献   

5.
利用激光干涉结晶方法,采用周期为400 nm的一维(1D)移相光栅掩模调制KrF准分子激光器的脉冲激光束斑的能量分布,在不同厚度的超薄氢化非晶硅(a-Si:H)膜内直接制备1D有序纳米硅(nc-Si)阵列.拉曼散射谱表明,样品上呈条状分布的受辐照区域发生晶化.原子力显微镜和透射电子显微镜测试结果表明:1D的nc-Si阵列的周期和移相光栅掩模一样.随着a-Si:H膜厚度从10nm降至4nm,通过控制激光的能量密度,每个周期中nc-Si条状分布区宽度可达到30nm.nc-Si条状分布区的高分辨电子显微镜照片显 关键词: 纳米硅 激光干涉结晶 移相光栅 定域晶化  相似文献   

6.
利用等离子体增强化学气相沉积法制备Si-rich SiNx/N-rich SiNy多层膜,分别使用热退火和激光辐照技术对多层膜进行退火,以构筑三维限制、尺寸可控、有序的硅纳米晶.实验结果表明,经退火后,纳米硅晶粒在Si-rich SiNx子层内形成,其尺寸可由Si-rich SiNx子层厚度调控.实验还发现,激光辐照技术相比于热退火能更有效地改善多层膜的微结构,提高多层膜的晶化率,以激光技术诱导晶化的Si-rich SiNx/N-rich SiNy多层膜作为有源层构建电致发光器件,在室温下观察到了增强的电致可见发光,并且发光效率较退火前提高了40%以上. 关键词: 氮化硅 多层膜 限制结晶 纳米晶硅  相似文献   

7.
从菲涅耳衍射积分的一般形式出发,结合二维(2D)移相光栅掩模(PSGM)的具体参数,通过数值计算得到了作用于样品表面的光强分布.实验上,采用激光干涉晶化的方法,利用周期为400 nm的2D-PSGM调制KrF准分子激光器的脉冲激光束斑的能量分布,在氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜上直接制备了2D的有序纳米硅(nc-Si)阵列.测试结果表明:2D的nc-Si阵列的周期和PSGM的相一致,晶化区域与理论模拟的结果符合得很好. 关键词: 纳米硅 激光干涉晶化 移相光栅 菲涅耳衍射  相似文献   

8.
a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的室温时间分辨光致可见发光   总被引:1,自引:1,他引:0  
在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积非晶SiCx:H(a-SiCx:H)和非晶Si:H(a-Si:H)薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备了晶化纳米a-SiCx:H/nc-Si:H(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜。利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的结构特性。通过对晶化样品的时间分辨光致发光谱的研究,结果表明:随着退火温度的升高,发光峰位置开始出现一些红移现象:当退火温度为900℃时,样品的发光强度和发光衰减时间分别达到最大值和最小值;随着退火温度的继续升高,发光峰位置又开始出现蓝移现象。由此探讨纳米a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的发光特性和发光机理。  相似文献   

9.
氢化纳米硅(nc-Si:H)薄膜由于其具有奇异的结构和独特的性质,而引起广泛的关注.本文在等离子体增强化学气相淀积(PECVD)系统中,以高纯H2高度稀释SiH4为反应气体源,在射频和直流双重功率源的激励下制备成功具有纳米结构的nc-Si:H薄膜.利用高分辨率电子显微镜(HREM)、Raman散射谱(RSS)、扫描隧道电子显微镜(STM)等实验技术对nc-Si:H薄膜样品作了研究.基于对薄膜制备过程的动力学分析,提出nc-Si:H薄膜的分形生长模型:扩散与反应限 关键词:  相似文献   

10.
马小凤  王懿喆  周呈悦 《物理学报》2011,60(6):68102-068102
利用等离子体增强化学气相沉积技术制备了a-Si ∶H/SiO2多量子阱结构材料.对a-Si ∶H/SiO2多量子阱样品分别进行了3种不同的热处理,其中样品经1100 ℃高温退火可获得尺寸可控的nc-Si:H/SiO2量子点超晶格结构,其尺寸与非晶硅子层厚度相当.比较了a-Si ∶H/SiO2多量子阱材料与相同制备工艺条件下a-Si ∶H材料的吸收系数,在紫外/可见短波段前者的吸收系数明显增大,光学吸收边蓝移,说明该材料 关键词: 多量子阱 量子限制效应 光学吸收 能带结构  相似文献   

11.
A new method of phase-modulated excimer laser crystallization is adopted to fabricate the patterned nanometer-sized crystalline silicon (nc-Si) dots within the sandwiched structure (a-SiNx:H/a-Si:H/a-SiNx:H) films. The results of transmission electron microscopy, electron diffraction and Raman scattering show the ultra-thin and single-layer nc-Si films were patterned in the lateral direction and the size of crystallites is controlled by the thickness of as-deposited a-Si film in the longitudinal direction. The effects of the laser energy density on the structures of the samples and the crystallization mechanism are discussed.  相似文献   

12.
We employed atomic force microscopy, cross-section transmission electron microscopy and high-resolution electron microscopy to investigate the microstructures and surface morphology of laser interference crystallized a-Si : H/a-SiNx : H superlattices. The experimental results show that Si nanocrystallites (nc-Si) are formed within the initial a-Si : H sublayers and are patterned in certain regions with the same periodicity of 2.0 μ m as the phase-shifting mask grating. The size of nc-Si is limited by adjacent a-SiN x: H sublayers due to the constrained crystallization effect so it is possible to use this crystallization method to get a three-dimensional ordered nc-Si array.  相似文献   

13.
Sandwiched structures (a-SiNx/a-Si/a-SiNx) have been fabricated by the plasma enhanced chemical vapour deposition technique. A Si nanocrystal (nc-Si) layer was formed by crystallization of an a-Si layer according to the constrained crystallization principle after quasi-static thermal annealing at 1100℃ for 30 min. Transmission electron microscopy (TEM) and Raman scattering spectroscopy clearly demonstrated that nc-Si grains were formed in the as-deposited a-Si layer after annealing. The density of nc-Si grains is about 1011cm-2 as shown by TEM photographs. Using capacitance-voltage (C-V) measurements we investigated the electrical characteristics of the sandwiched structures. The charge storage phenomenon of the nc-Si layer was observed from the shift of flat-band voltage (VFB) in C-V curves at a high frequency (1 MHz). We estimated the density of nc-Si grains to be about 1011cm-2 from the shift value of VFB, which is in agreement with the result of TEM photographs. At the same time, we found that the shift of VFB increased with the increase of the applied constant dc voltage or the thickness of the nc-Si layer.  相似文献   

14.
The crystallinity of Si/SiNx multilayers annealed by a rapid thermal process and furnace annealing is investigated by a Raman-scattering technique and transmission electron microscopy. It is found that the crystallization temperature varies from 900 °C to 1000 °C when the thickness of a-Si:H decreases from 4.0 nm to 2.0 nm. Raman measurements imply that the high crystallization temperature for the a-Si:H sublayers originates from the confinement modulated by the interfaces between a-Si:H and a-SiNx:H. In addition to the annealing temperature, the thermal process also plays an important role in crystallization of a-Si sublayers. The a-Si:H sublayers thinner than 4.0 nm can not be crystallized by furnace annealing for 30 min, even when the annealing temperature is as high as 1000 °C. In contrast, rapid thermal annealing is advantageous for nucleation and crystallization. The origin of process-dependent crystallization in constrained a-Si:H is briefly discussed. Received: 11 April 2001 / Accepted: 20 June 2001 / Published online: 30 August 2001  相似文献   

15.
王树林  程如光 《物理学报》1988,37(7):1119-1123
采用带有可转动掩板的沉积系统,合成出一类新的a-Si:H/掺杂a-SiNx:H超晶格。样品中各子层厚度及a-SiNx:H子层中N/Si比固定,仅改变掺杂浓度。结果发现:此类超晶格中的费密能级可以通过a-SiNx:H层中的掺杂来控制,即a-Si:H/a-SiNx:H超晶格可以从n型转变为p型,依赖于a-SiNx:H子层中B的掺杂比。然而,a-SiNx:H子层中P的掺杂对a-Si:H/a-SiNx:H超晶格传输特性影响并不大。 关键词:  相似文献   

16.
Effects of post-hydrogen plasma annealing (HPA) on a-Si:H/SiO2 and nc-Si/SiO2 multilayers have been investigated and compared. It is found that photoluminescence (PL) from hydrogen-passivated samples was improved due to the reduction of non-radiative recombination defects. Some interesting difference is that during HPA, atomic hydrogen can directly passivate defects of a-Si:H/SiO2, which results in the reappearance of luminescence band at 760 nm, while for nc-Si/SiO2, hydrogen passivation requires additional thermal annealing after nc-Si/SiO2 multilayer was treated by HPA. It is indicated that higher atomic mobility is needed to passivate defects at nc-Si/SiO2 interface compared with a-Si:H/SiO2 interface.  相似文献   

17.
本文采用简并四波混频技术在室温下研究晶化a-Si:H/a-SiNx:H多层纳米硅复合膜三阶非线性光学性质,首次观察到这种多层膜的相位共轭信号,在共振光波波长λ=589nm处实验所用样品的三阶非线性极化率为χ(3)=1.4×10-6esu,分析表明其非线性光学响应增强的原因是纳米硅的强量子限域作用.  相似文献   

18.
王万录  廖克俊 《物理学报》1987,36(12):1529-1537
实验发现在一定Si—H键浓度下,相对于平坦的硅衬底而言,在其上沉积的a-Si:H薄膜具有压缩应力,a-SiNx:H薄膜具有伸张应力。当a-Si:H和a-SiNx:H层厚度比近似于1:2时,硅衬底上生长的a-Si:H/a-SiNx:H/c-Si样品,弯曲最小,并能保持很长时间。文中还给出了应力随退火变化的情况,并对实验结果进行了讨论。 关键词:  相似文献   

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