等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射

报道了在等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统中用交替淀积 a-Si对其进行原位等离子体氧化的方法制备了 a-Si∶H/ Si O2 多层膜。随着 a-Si∶H子层的厚度从 3 .8nm减小到 1 .5 nm,a-Si∶H/ Si O2 多层膜的光吸收边和光致发光 (PL )出现了蓝移。在晶化的 a-Si∶ H/ Si O2 多层膜中不仅观察到室温下的红光带 (80 0nm)的发光峰 ,而且还观察到蓝光发射 (4 2 5 nm) ,结合 Raman,TEM和 PL测试 ,对其原因作了简单的分析     

镶嵌在超薄SiO2层中的纳米硅的库仑阻塞现象

采用等离子体氧化和逐层(layer by layer)生长技术在等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统中原位制备了SiO2/nc-Si/SiO2的双势垒纳米结构,从nc-Si薄膜的喇曼谱中观察到结晶峰,估算出该薄膜的晶化成分和平均晶粒尺寸分别约为65%和6nm.通过对该纳米结构的电容-电压(C-V)测量,研究了载流子的隧穿和库仑阻塞特性.在不同测试频率的C-V谱中观测到了由于载流子隧穿引起的最大电容值抬升现象.通过低温低频C-V谱,计算出该结构中nc-Si的库仑荷电能为57meV.     

氨气预氮化制备超薄氮化硅薄膜及电学性能

为寻求制备性能良好的纳米厚度氮化硅(SiN_x)薄膜的方法,采用NH_3等离子体氮化、SiH_4/NH_3等离子增强化学淀积法及先氮化后淀积的方法制备了三种SiN_x薄膜,研究比较了三种薄膜的性质。用X射线光电子谱检测了NH_3等离子体氮化Si片得到的SiN_x薄膜的组分,利用椭圆偏振光谱仪测量薄膜厚度,估算了氮化速率。用NH_3和SiH_4作为反应气,分别在原始硅片和经过NH_3预氮化后的硅片上淀积厚度为5 nm、10 nm和50 nm的SiN_x薄膜。用电容-电压法研究了薄膜样品的电学性质,发现单纯用NH_3等离子体氮化的薄膜不适合做介质膜,而先用NH_3氮化再淀积SiN_x的样品比直接淀积SiN_x的样品界面性能明显改善,界面态密度降低到1～2×10~(11)eV~(-1) cm~(-2)。     

用于TFT有源层的Ar~+激光结晶a-Si:H的性质(英文)

This paper demonstrates the technological approach to the high performance a-Si:H thin film transistor (TFT) fabricated by the Ar+ laser-crystallization technique on the fused quartz substrates. The a-Si:H films for the active layer of TFT were prepared in a capacitively coupled glow-discharge deposition system. The films were crystallized by CW Ar+ laser scanning at low speeds (3-5 cm/s). The laser power ranges from 2.5W to 5.0W. The TEM cross-section micrograph illustrates that a liquid phase laser crystallization region (LP-LCR) has defect-free of structure with a grain size of the order of handreds of micron. In the Raman spectrum of LP-LCR, 475 cm-1 peak of a-Si:H disappears and 520 cm-1 peak of c-Si becomes stronger and sharper. The value of conductivity in the layer of LP-LCR is five orders of magnitude larger than the one in asepositedd a-Si:H film. We also discussed some problems to be overcome in application of a-Si : H TFTs in LCD.     

脉冲激光辐照下半导体薄膜中温度场的计算

利用理论模型求得了脉冲激光辐照半导体薄膜材料的温度场解析解。结合ＫｒＦ准分子脉冲激光对淀积在熔凝石英衬底上的ａ－ＳｉＨ薄膜以及ａ－ＳｉＨ／ａ－ＳｉＮｘＨ多量子阱结构材料的热退火处理，分析了膜厚、激光能量密度以及ａ－ＳｉＨ／ａ－ＳｉＮｘＨ多量子阱结构材料中的子层厚度比对温度场性质及ａ－ＳｉＨ薄膜的晶化效果的影响。     

影响Ar~+激光再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的因素

本文就Ar~+激光辐照功率、衬底温度等因素对SOI结构再结晶多晶硅/二氧化硅界面性质的影响进行研究,利用高频和准静态C-V技术测量该界面氧化物固定电荷密度N_t和界面态陷阱密度N_(it),用平面和剖面TEM分析再结晶多晶硅膜的结构特性,我们发现当衬底温度为 320℃和420℃时存在一个功率窗口 6.0～6.2W.     

微腔中nc-Si/SiN超晶格的光致发光

研究了一维光子晶体微腔结构对nc-Si/a-SiNz超晶格发射的调制.一维光子晶体微腔采用两种具有不同折射率的非化学组分非晶氮化硅的周期调制结构,腔中嵌入采用激光晶化方法制备的硅量子点阵列,从Raman谱和透射电子显微镜分析得到其尺寸约为3～4 nm.从光致发光谱上观察到明显的选模作用、明显变窄的发光峰以及约两个量级的发光强度的增强.微腔对硅量子点阵列发光的调制主要表现在两个方面:共振模式的增强和非共振模式的抑制.硅量子点中位于腔共振模式的辐射跃迁被增强,非共振模式的辐射跃迁被抑制,因此位于腔共振频率处的跃迁通道成为硅量子点中唯一的辐射跃迁通道,导致光致发光谱的窄化和强度的增强.因此,在提高硅材料发光效率方面,光子晶体微腔具有非常大的应用前景.     

硅中硼扩散运动对氧化层错的影响

本文讨论了硼在硅中的扩散运动对氧化层错生长和收缩动力学的影响.一方面,硼的扩散运动降低氧化层错的激活能,使层错的生长速度增加;另一方面,却又抑制层错的产生和促使层错消失,使氧化层错的密度减小.在推填子扩散模型中,硼原子的扩散增强了过剩硅间隙原子的扩散,从而促进了层错的生长;而硼扩散引入的失配位错,在生长过程中抑制了某些层错的产生;在退火过程中又促使某些层错断裂和消失,从而降低了层错的密度.     

自组装Si量子点阵中室温共振隧穿及微分负阻特性

报道了自组装Si量子点（Si-QDs）阵列在室温下的共振隧穿及其微分负阻特性. 在等离子增强化学气相沉淀系统中,采用layer-by-layer的淀积技术和原位等离子体氧化方法制备了Al/SiO2/Si-QDs/SiO2/Substrate双势垒结构. 通过原子力显微镜和透射电子显微镜检测,证实所获得的Si-QDs阵列中Si量子点平均尺寸为6nm,并具有较好的尺寸均匀性（小于10%). 在对样品的室温I-V和C-V特性的测量中,直接观测到由于Si量子点中分立能级而引起的共振隧穿和充电效应：I-V特性表现出显著的“微分负阻特性(NDR)" ;而C-V特性中也同样观测到位置相对应、结构相似的峰结构,从而证实了I-V和C-V特性中的峰结构都同样来源于电子与Si量子点阵列中分离能级之间的共振隧穿和充电过程. 进一步研究发现,Si量子点阵列中共振隧穿和NDR特性所特有“扫描方向”和“速率”依赖性及其机制,与量子阱的情况有所不同. 通过所建立的主方程数值模型,成功地解释并重复了Si量子点阵中共振隧穿所特有的输运特性.     

微腔中nc-Si/SiN超晶格的光致发光

研究了一维光子晶体微腔结构对nc-Si/a-SiNz超晶格发射的调制.一维光子晶体微腔采用两种具有不同折射率的非化学组分非晶氮化硅的周期调制结构,腔中嵌入采用激光晶化方法制备的硅量子点阵列,从Raman谱和透射电子显微镜分析得到其尺寸约为3～4 nm.从光致发光谱上观察到明显的选模作用、明显变窄的发光峰以及约两个量级的发光强度的增强.微腔对硅量子点阵列发光的调制主要表现在两个方面:共振模式的增强和非共振模式的抑制.硅量子点中位于腔共振模式的辐射跃迁被增强,非共振模式的辐射跃迁被抑制,因此位于腔共振频率处的跃迁通道成为硅量子点中唯一的辐射跃迁通道,导致光致发光谱的窄化和强度的增强.因此,在提高硅材料发光效率方面,光子晶体微腔具有非常大的应用前景.