| 氢流量对富硅-氮化硅薄膜键结构及光学性质的影响 |
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| 引用本文： | 乌仁图雅,周炳卿,张林睿,高爱明,张娜. 氢流量对富硅-氮化硅薄膜键结构及光学性质的影响[J]. 人工晶体学报, 2015, 44(12): 3449-3454 |
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| 作者姓名： | 乌仁图雅 周炳卿 张林睿 高爱明 张娜 |
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| 作者单位： | 内蒙古师范大学物理与电子信息学院,功能材料物理与化学自治区重点实验室,呼和浩特010022 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51262022);内蒙古师范大学"十百千"人才工程资助项目(RCPY-2-2012-K-041) |
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| 摘 要： | 采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH4、NH3和H2为反应气体,通过改变氢流量来制备富硅-氮化硅薄膜.利用傅里叶变换红外吸收光谱、紫外-可见光透射光谱、X射线衍射谱和光致发光谱对薄膜的结构与性质进行表征.实验发现,适当地增加H2流量,可以提高反应过程中H离子与Si、N悬挂键的键合几率,从而起到钝化薄膜悬键的作用.当H2流量从10 sccm变化到20 sccm时,H主要起到钝化薄膜悬挂键作用,因而缺陷态减少,缺陷态发光减弱,薄膜的光学带隙缓慢展宽.继续增加H2流量,薄膜中的氮原子持续增加,伴随着缺陷态再次增多,辐射加强,并导致光学带隙迅速展宽.当H2流量达到30 sccm时,薄膜中的氮化硅晶粒增大,数目增多,缺陷态发光消失,出现了氮化硅中由非晶硅量子点团簇引起的发光现象,说明薄膜中出现了非晶硅量子点团簇.因此,适量的增加氢流量能够对薄膜起到钝化的作用,并实现从富硅-氮化硅向Si3N4相转变的过程中形成氮化硅基质包埋的非晶硅量子点团簇结构.
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| 关 键 词： | 等离子增强化学气相沉积 富硅-氮化硅薄膜 非晶硅量子点 光致发光, |
Influence of Hydrogen Flow Rates on Bond Structures and Optical Properties of Silicon-rich Nitride Films |
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| WUREN Tu-ya,ZHOU Bing-qing,ZHANG Lin-rui,GAO Ai-ming,ZHANG Na. Influence of Hydrogen Flow Rates on Bond Structures and Optical Properties of Silicon-rich Nitride Films[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2015, 44(12): 3449-3454 |
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| Authors: | WUREN Tu-ya ZHOU Bing-qing ZHANG Lin-rui GAO Ai-ming ZHANG Na |
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