用透射电子显微技术研究Si3N4/纳米SiC复相陶瓷的微观结构与力学性能

利用透射电子显微镜,观察了Si3N4/纳米SiC复相陶瓷材料的显微结构特点、分析比较了纳米复相陶瓷与单相Si3N4陶瓷的显微结构差异、讨论了复相陶瓷材料的力学性能与其微观结构的关系,并提出在材料中引入纳米SiC粒子后,可以起到抑制Si3N4晶体长大,使材料的力学性能得到显著提高.     

化学分析法测定氮化硅中的物相

化学分析法测定氮化硅中的物相张蕾１，张克１（清华大学化学系，北京１０００８４）１．引言氮化硅是一种重要的工程陶瓷材料，具有耐热、高强、耐磨、耐腐蚀等特性。作为原材料的氮化硅粉，有非晶相和结晶相两种类型。非晶相氮化硅粉即无定形氮化硅粉，结晶相氮化硅粉又...     

PECVD在多晶硅上沉积氮化硅膜的研究

氮化硅薄膜作为一种新型的太阳电池减反射膜已被工业界认识和应用.应用PECVD(等离子体增强化学气相沉积)系统, 以硅烷、氨气和氮气为气源在多晶硅片上制备了具有减反射作用的氮化硅薄膜.并研究了在沉积过程中, 衬底温度、硅烷与氨气的流比以及射频功率对薄膜质量的影响.     

氮化硅薄膜中硅纳米颗粒的形成机制研究

采用等离子体增强化学气相沉积技术,以SiH₄作为硅源, NH₃和N₂共同作为氮源,在单晶硅衬底上制备了不同的氮化硅薄膜. X射线衍射分析薄膜晶体结构,通过计算晶格尺寸大小证明了纳米硅颗粒的存在. 傅里叶变换红外光谱分析了薄膜中的键合作用的变化并结合化学反应过程对氮化硅薄膜中纳米硅颗粒的形成机制进行了研究,发现Si—Si键作为硅纳米颗粒的初始位置, 当反应朝着生成Si—Si的方向进行时,可以促进氮化硅薄膜中硅纳米颗粒的形成. X射线衍射分析和光致发光实验结果表明Si—Si键浓度增大时, 所形成的纳米硅颗粒的尺寸和浓度都随之增大.     

压强对低频PECVD制备SiNx:H薄膜特性的影响

氢化氮化硅薄膜在晶体硅太阳电池工艺中是一种有效的减反射、钝化薄膜．利用Centrotherm公司的直接法低频PECVD设备在抛光后的p型硅衬底(1.0 Ωcm)表面制作氢化氮化硅,得到了具有较好钝化效果且折射率为2.017～2.082的薄膜．随着压强的增加,薄膜的折射率略有增加．利用傅里叶变换红外光谱技术研究了薄膜中成键结构特性随压强的变化．结果表明沉积压强强烈的影响了H键的浓度和Si-N键的浓度．其中硅的悬挂键浓度是影响薄膜钝化特性的关键因素．最后给出了样品有效少子寿命随时间的衰减特性,并利用成键结构对钝化的影响给出了这种衰减的原因.     

氮化硅介质中双层纳米硅薄膜的两级电荷存储

研究镶嵌在超薄非晶氮化硅(a-SiN_x)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-SiN_x/a-Si/a-SiN_x/a-Si/a-SiN_x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     

PECVD a-SiNx:H薄膜中的氢分布

用红外光谱、质子核磁共振谱对以SiH₄/NH₃/N₂混合气体为源、用等离子体增强化学气相淀积法淀积的非晶氢化氮化硅(a-SiNx:H)薄膜进行了分析,结果表明膜中H以Si-H和N-H形式存在,均呈集聚和疏散两种分布状态,衬底温度影响氢的总量和分布均匀性,射频功率显著影响[N-H]/[Si-H],退火后氢仍呈集聚和疏散两种分布.     

Si3N4团簇结构与性质的密度泛函理论研究

用杂化密度泛函B3LYP在6-31G*的水平上研究了Si3N4团簇可能结构的平衡几何构型和电子结构,得到了24个可能的异构体.Si3N4团簇的最稳定结构是由7个Si—N键和2个N—N键形成的3个四边形构成的三维结构.用自然键轨道方法(NBO)分析了成键性质,结果表明,Si—N键中的Si、N原子的净电荷较大,说明Si—N键中Si、N原子的相互作用主要是电相互作用.最强的IR和Raman峰分别位于1033.40 cm-1,473.63 cm-1处.并且讨论了最稳定结构的极化率和超极化率.     

RTA对氮化硅薄膜发光光谱的影响

在5.0eV的激光激发下，在室温下富硅的LPCVD氮化硅薄膜可发射六个PL峰，其峰位分别为2.97,2.77,2.55,2.32,2.10,1.9eV。经900－1100℃在N2气氛下快速退火（RTA）处理后，样品的六个PL峰变为3.1,2.0,2.85,2.6,2.36,2.2eV。本文对退火前后PL峰的产生和变化机制进行了初步探讨。