快速热退火和氢等离子体处理对富硅氧化硅薄膜微结构与发光的影响

采用microRaman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法200℃衬底温度下生长的富硅氧化硅(SRSO)薄膜微结构和发光的影响.研究发现,在300—600℃范围内退火,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小;而在600—900℃范围内退火,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强,然后在退火温度达到和超过600℃后迅速减弱;发光峰位在300℃退火后蓝移,此后随退火温度升高逐渐红移.对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理,发光强度不同程度有所增强,发光峰位有所移动,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同.分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化.结果表明不仅颗粒的尺度大小,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响 关键词： 富硅氧化硅 微结构 发光 快速热退火     

掺铒nc-Si/SiO2薄膜中nc-Si和Er3+与非辐射复合缺陷间相互作用对薄膜发光特性的影响

对nc-Si/SiO2薄膜中纳米硅(nc-Si)、Er3+和非辐射复合缺陷三者间的关系作了研究.在514.5 nm光激发下，nc-Si/SiO2薄膜在750nm和1.54μm处存在较强的发光，前者与薄膜中的nc-Si有关，后者对应于Er3+从第一激发态4I13/2到基态4I15/2的辐射跃迁.随薄膜中Er3+含量的提高，1.54μm处的发光强度明显增强，750 nm处的发光强度却降低.H处理可以明显增强薄膜的发光强度，但是对不同退火温度样品，处理效果却有所不同.根据以上实验结果，可得如下结 关键词： Er3+ nc-Si H处理     

a—Si：O：H薄膜微结构及其高温退火行为研究

以微区Raman散射、X射线光电子能谱和红外吸收对等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法制备的氢化非晶硅氧（a-Si:O:H)薄膜微结构及其退火行为进行了细致研究。结果表明a-Si:O:H薄膜具有明显的相分离结构,富Si相镶嵌于富O相之中,其中富Si相为非氢化四面体结构形式的非晶硅（a-Si),富O相为Si,O,H三种原子随机键合形成的SiOx:H(x≈1.35)。经1150℃高温退火,薄膜中的H全部释出;SiOx:H(x≈1.35)介质在析出部分Si原子的同时发生结构相变,形成稳定的SiO2和SiOx(x≈0.64);在析出的Si原子参与下,薄膜中a-Si颗粒固相晶化的成核和生长过程得以进行,形成纳米晶硅（nc-Si),研究发现此时的薄膜具有典型的壳层结构,在nc-Si颗粒表面和外围SiO2介质之间存在着纳米厚度的SiOx(x≈0.64)中间相。     

a-Si∶O∶H薄膜微结构及其高温退火行为研究

以微区Raman散射、X射线光电子能谱和红外吸收对等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法制备的氢化非晶硅氧(a-Si∶O∶H)薄膜微结构及其退火行为进行了细致研究.结果表明a-Si∶O∶H薄膜具有明显的相分离结构,富Si相镶嵌于富O相之中,其中富Si相为非氢化四面体结构形式的非晶硅(a-Si),富O相为Si,O,H三种原子随机键合形成的SiO_x∶H(x≈1.35).经1150℃高温退火,薄膜中的H全部释出;SiO_x∶H(x≈1.35)介质在析出部分Si原子的同     

掺Er/Pr的GaN薄膜深能级的研究

利用深能级瞬态谱(DLTS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对GaN以及GaN掺Er/Pr的样品进行了 电学和光学特性分析.研究发现未掺杂的GaN样品只在导带下0.270eV处有一个深能级；GaN注 入Er经900℃,30min退火后的样品出现了四个深能级，能级位置位于导带下0.300 eV,0.188 eV,0.600 eV 和0.410 eV；GaN注入Pr经1050℃,30min退火后的样品同样出现了四个深能级 ，能级位置位于导带下0.280 eV,0.190 eV,0.610 eV 和0.390 eV；对每一个深能级的来源 进行了讨论.光谱研究表明，掺Er的GaN样品经900℃,30min退火后，可以观察到Er的1538nm 处的发光，而且对能量输运和发光过程进行了讨论. 关键词： GaN Er Pr 深能级     

PASSIVATION OF THE InP(100) SURFACE USING (NH4)2Sx

InP(100) surface treated with (NH₄)₂S_x has been investigated by using photolumines-cence(PL), Auger electron spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy, It is found that PL intensity increased by a factor of 3.3 after (NH₄)₂S_x passivation and the sulfur remained on the surface only bonded to indium, not to phosphorus. This suggests that the sulfur atoms replace the phosphorus atoms on the surface and occupy the phosphorus vacancies.     

掺铒纳米晶硅和掺铒非晶纳米硅薄膜的发光性质

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）方法制备含有纳米晶硅的SiO2（NCSO）和含有非晶纳米硅颗粒的氢化非晶氧化硅（a—SiOx：H）薄膜。采用离子注入和高温退火方法将稀土Er掺入含有纳米晶硅（ncSi）和非晶纳米硅（a—n—Si）颗粒的基体中。利用IFS／20HR傅里叶变换红外光谱仪和微区拉曼散射光谱仪研究含有纳米晶硅和非晶纳米硅颗粒的薄膜掺稀土前后的发光特性。结果表明来自Be-Si在800nm的发光强度比来自a—SiOx：H基体中非晶纳米硅的发光强度高近一个数量级,而来自a-SiOx：H在1．54μm的发光强度比NCSO高4倍。还研究了掺铒a-SiOx：H薄膜中Si颗粒和Er^3＋的发光强度随退火温度的变化,结合掺铒纳米晶硅和非晶纳米硅薄膜发光强度随Er掺杂浓度变化和Raman散射等的测量结果,进一步明确指出a-Si颗粒在Er^3＋的激发中可以起到和nc-Si同样的作用,即作为光吸收介质和敏化剂的作用。     

掺铒GaN薄膜光致发光的研究

采用傅立叶变换红外光谱（FT－IR）研究了掺铒GaN薄膜光致发光特性，光致发光谱（PL）的测量结果表明：选用退火时间长的电阻加热退火护退火，有利于薄膜中晶格损伤的恢复，MOCVD，MBF两种方法制备的GaN薄膜，注入铒，退火后的PL谱形状基本一样，薄膜中O，C的含量越大，可能导致1539nm处的PL强度越强，不同衬底对掺铒GaN薄膜的红外光致发光影响很大，在Si衬底上外延生长的GaN样品峰值在1539nm处的PL积分强度只有Al2O3(0001)衬底上外延生长GaN样品的30％，MBE生长的GaN/Al2O3样品，注入铒，退火后，当测量温度从15K变化到300K时，样品发光的温度猝灭是30％。     

Structural properties of polycrystalline silicon films formed by pulsed rapid thermal processing

A novel pulsed rapid thermal processing (PRTP) method has been used for realizing solid-phase crystallization of amorphous silicon films prepared by plasma-enhanced chemical vapour deposition.The microstructure and surface morphology of the crystallized films were investigated using x-ray diffraction and atomic force microscopy.The results indicate that PRTP is a suitable post-crystallization technique for fabricating large-area polycrystalline silicon films with good structural quality,such as large grain size,small lattice microstrain and smooth surface morphology on low-cost glass substrates.     

掺铒GaN薄膜的背散射/沟道分析和光致发光研究

采用背散射（RBS）/沟道（channeling）分析和傅里叶变换红外光谱（FT-IR）研究了掺铒G aN薄膜的晶体结构和光致发光（PL）特性.背散射/沟道分析结果表明：随退火温度的升高， 薄膜中辐照损伤减少；但当退火温度达到1000℃，薄膜中的缺陷又明显增加.Er浓度随注入 深度呈现高斯分布.通过沿GaN的<0001>轴方向的沟道分析，对于900℃，30min退火的GaN:Er 样品，Er在晶格中的替位率约76％.光谱研究表明：随退火温度的升高，室温下样品的红外P L峰强度增加；但是当退火温度达到100 关键词： GaN Er 离子束分析 光致发光