Al/a-Si∶H复合薄膜的电导性能

采用真空热蒸发与PECVD方法,在经特殊设计的"单反应室双沉积"设备中沉积了Al/a-Si∶H复合薄膜,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman及X射线光电子谱等方法对复合薄膜在不同Al层厚度和不同温度退火后的晶化及电导行为进行了研究.结果表明,Al/a-Si∶H复合薄膜在不高于250℃的退火条件下即开始出现硅的晶体相.退火温度越高,Al层越厚,形成多晶硅的量越多.Al/a-Si∶H复合薄膜的电导率受Al原子在a-Si∶H中掺杂效应的影响,比纯a-Si∶H薄膜的大.随着硅晶体相在复合薄膜中的生成,复合薄膜的电导率受晶相比控制,晶相比增加,电导率增大.     

Al/a-Si∶H复合薄膜的电导性能

采用真空热蒸发与PECVD方法,在经特殊设计的"单反应室双沉积"设备中沉积了Al/a-Si∶H复合薄膜,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射、Raman及X射线光电子谱等方法对复合薄膜在不同Al层厚度和不同温度退火后的晶化及电导行为进行了研究.结果表明,Al/a-Si∶H复合薄膜在不高于250℃的退火条件下即开始出现硅的晶体相.退火温度越高,Al层越厚,形成多晶硅的量越多.Al/a-Si∶H复合薄膜的电导率受Al原子在a-Si∶H中掺杂效应的影响,比纯a-Si∶H薄膜的大.随着硅晶体相在复合薄膜中的生成,复合薄膜的电导率受晶相比控制,晶相比增加,电导率增大.     

Au、Al/a-Si:H热退火行为研究

本文借助改进的干涉增强喇曼散射技术、AES分析和高温金相显微镜在位观察研究了Au、Al/a-Si∶H系统的真空热退火行为.发现受金属复盖的a-Si∶H的晶化温度和其激活能均比未复盖的a-Si∶H要低得多;a-Si∶H上的Al-Si互溶温度也比C-Si上的低,并且该互溶作用在350℃退火后加剧;Al诱导的a-Si∶H晶化后,在表面上有一连续的低阻Si(Al)析出层,它可Al/a-Si∶H的肖特基结转为欧姆结.     

Pd/a-Si:H界面反应研究

本文使用IERS(干涉增强喇曼散射),TEM和SIMS等方法研究了Pd/a-Si:H界面反应的热退火行为,发现Pd/a-Si:H界面在室温下形成非晶互混层;经160℃退火,形成晶态Pd_2Si相,比Pd/c-Si界面反应温度低;经500℃退火,未与Pd反应的非晶硅出现晶化现象。本文还观察了界面反应过程中氢的行为,发现由于界面反应,导致a-Si:H中的氢在较低温度下就开始释放。     

a-Si∶H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统中淀积a-Si∶H薄膜结合原位等离子体氧化的技术，制备了一系列不同a-Si∶H子层厚度的a-Si∶H/SiO2多层膜. 通过对其进行三步热处理：脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si∶H/SiO2多层膜中a-Si∶H层发生非晶态到晶态的相变，获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜. 结合Raman谱，FTIR谱和TEM测试，对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究，分析了a-Si∶H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变，讨论了a-Si∶H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中，发光机制与微结构之间的相互联系.     

a-SiO_x∶H/a-SiO_y∶H多层薄膜微结构的退火行为

采用 PECVD技术在 P型硅衬底上制备了 a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜 ,利用 AES和 TEM技术研究了这种薄膜微结构的退火行为 .结果表明 :a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜经退火处理形成 nc- Si/Si O2 多层量子点复合膜 ,膜层具有清晰完整的结构界面 .纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构 ,颗粒大小随退火温度升高而增大 .在一定的实验条件下 ,样品在 650℃下退火可形成尺寸大小合适的纳米硅颗粒 .初步分析了这种多层复合膜形成的机理     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式,制备了μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜．低角度X射线衍射(LAXRD)测试表明,这种多层膜具有良好的周期性结构．观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系,发现其吸收边随着a-Si∶H层的减薄而蓝移,低温下的电导激活能Ea随着a-Si∶H层的减薄而减小     

a-Si:H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中淀积a-Si:H薄膜结合原位等离子体氧化的技术,制备了一系列不同a-Si:H子层厚度的a-Si:H/SiO2多层膜.通过对其进行三步热处理:脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si:H/SiO2多层膜中a-Si:H层发生非晶态到晶态的相变,获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜.结合Raman谱,FTIR谱和TEM测试,对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究,分析了a-Si:H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变,讨论了a-Si:H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中,发光机制与微结构之间的相互联系.     

a-Si:H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中淀积a-Si:H薄膜结合原位等离子体氧化的技术,制备了一系列不同a-Si:H子层厚度的a-Si:H/SiO2多层膜.通过对其进行三步热处理:脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si:H/SiO2多层膜中a-Si:H层发生非晶态到晶态的相变,获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜.结合Raman谱,FTIR谱和TEM测试,对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究,分析了a-Si:H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变,讨论了a-Si:H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中,发光机制与微结构之间的相互联系.     

多层a-Si∶H/a-SiNx∶H薄膜中氢含量的研究

将PECVD方法制备的多层a-Si∶H/a-SiN_x∶H膜在N_2气氛中进行不同温度的退火处理后,利用红外吸收谱、核反应方法,次级离子质谱(SIMS)和透射电镜(TEM)对膜中氢从表面渗出及其与温度的依赖关系进行了测试和分析。最后对氢的外扩散现象提出了几种可能的简单解释。     

W/C.Mo/Si,W/si,Pt/si多层膜热稳定性的电镜研究

本文利用横截面电镜试样方法研究了W/C、Mo/Si、W/Si、Pt/Si四种多层膜的热稳定性。它们均生长在Si(100)衬底上,其周期数分别为125,65,288,35。透射电镜实验在H—800上进行。W/C多层膜有未退火,500℃,800℃退火0.5hr的样品,Mo/Si多层膜有未退火和500℃退火0.5hr的样品,W/Si多层膜有未退火和400℃退火0.5hr的样品,Pt/Si多层膜有未退火的样品。退火的真空度优于3×10~(-5)托。典型的衍射花样和明场像如图所示,根据衬未退火、W/Si多层膜的衍射花样及BF像。底单晶Si的衍射斑作内标可以精确地测定多层膜的周期,发现不同退火温度后其多层膜的周期不同。400℃退火后的W/     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸收边随着 a- Si∶ H层的减薄而蓝移 ,低温下的电导激活能 Ea 随着 a- Si∶ H层的减薄而减小 .     

Au/SiO_2复合纳米颗粒膜的制备及退火行为研究

室温下用磁控溅射法在Si(111)衬底上生成Au/SiO2复合纳米颗粒膜。用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射方法(XRD)对不同温度退火后的Au/SiO2复合薄膜的表面形貌、微观结构进行了表征。SEM结果表明,随着退火温度升高,Au纳米颗粒先形成大的聚集后出现分布均匀的超微颗粒。XRD结果显示700℃时Au的衍射峰最强,随后峰强有所减弱,这与SEM检测结果相吻合。另外实验结果证实在1000℃退火时自组装生成空间分布均匀(直径约为70nm)的Au纳米点,可以用来作为生长一维纳米材料的模板。     

塑料基底a-Si∶H TFT制备技术

采用PECVD工艺,在300℃下在50μm厚的Kapton E高分子塑料片上制备了底栅结构a-Si∶H TFT阵列(20×20)。用傅里叶变换红外光谱仪表征了a-Si∶H薄膜的结构,用二探针法和四探针法分别表征了a-Si∶H薄膜和n+a-Si∶H薄膜的电导率。a-Si∶H薄膜中的H(原子数分数)约为15.6%,H主要以Si H和Si H2基团的形式存在,其电导率为8.2×10-7~8.8×10-6S/cm;n+a-Si∶H薄膜的电导率为3.8×10-3S/cm。所制备的TFT具有以下性能:Ioff≈1×10-14A,Ion≈1×10-9A,Ion/Ioff≈105,Vth≈5V,μ≈0.113cm2/(V.s),S≈2.5V/dec,满足TFT-LCD等平板显示器件的开关寻址电路要求。     

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     

Al/a-Si:H界面反应和热处理行为光发射研究

利用XPS和AES对Al/a-Si∶H界面进行了研究.实验结果表明,最初阶段Al淀积在a-Si∶H上出现金属团.Al淀积量超过一定值后,起化学反应的Al和Si形成了互溶区,同时没有化学反应的Al在表面上形成金属Al层.此外,真空热处理加剧了Al/aSi∶H的界面反应和元素互扩散.     

a-Si:H簿膜的晶化与分形结构的形成

利用透射电子显微镜(TEM)观测a-Si:H 薄膜在不同温度下生长的分形结构。实验方法为原位动态技术。对分形结构的TEM形貌像用Sandbox方法计算了其分形维数。450℃时,形成具有类似分叉状的分形结构,分形线数d_f=1.69;800℃时,形成岛状分形结构,分形维数d_f=1.76。实验结果表明,分形结构的形成与薄膜物性的变化相联系。文中还对分形结构与a =Si:H 薄膜晶化的关系进行了讨论。     

准周期a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格的HREM观察

一维准周期a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格已由辉光放电汽相淀积技术制成。本文首次报导了这种准周期多层调制结构的HREM观察结果。图1是这种新型超晶格的剖面透射电子显微像。图中较暗衬度的为a-SiN_x:H子层,而极明亮衬度的为a-Si:H子层,选择的结构单元为A和B,分明由(44Aa-SiN_x:H,66Aa-Si:H)和(44Aa-SiN_x:H,23Aa-si:H)组成,且A,B厚度比为L_A/L_B=T。图1表明两种材料的界面平直,界面两侧衬度变化显著。图2是a-SiN_x:H/a-Si:H界面的HREM像。它表明界面的平整度在原子量级,且界面的起伏少于5A。尤其有意义的是HREM像揭示了在a-Si:H子层中大量存着小块的有序区域,它们随机的分布在该子层中有序区中晶格条纹间距与Si(111)相对应。在有些地方,这些     

Si衬底上采用溅射Fe/Si纳米多层结构制备β-FeSi2薄膜

采用磁控溅射的方法在Si衬底上生长Fe/Si多层膜,退火后形成了硅化物薄膜。利用X射线衍射(XRD)、Raman光谱、原子力显微镜(AFM)研究了Fe/Si膜厚比和退火温度对薄膜结构特性的影响。研究表明,当Fe/Si膜厚比为1/2,预先在衬底上沉积Fe缓冲层,退火温度为750℃,形成的硅化物为β-FeSi2,晶粒的平均尺寸大约为50nm,且分布得比较均匀。如果Fe/Si厚度比为1/1或3/10时,形成的硅化物为ε-FeSi。随着退火温度的升高,Fe/Si之间的相互扩散逐渐增强,当退火温度为1 000℃时,形成了富硅的二硅化物的高温相α-FeSi2。     

硅基法布里-珀罗微腔的红光发射

以PECVD为制备工艺,a-SiO2∶H/a-Si∶H为分布式布拉格反射镜的多层膜,a-SiCx∶H为中间腔体发光材料,制备出垂直腔面的发光微腔.根据模拟结果确定了微腔的多层膜层数和排列顺序,并在250℃下制备出了这种微腔.将微腔样品分别在不同温度下进行退火,对退火前后的微腔进行了反射谱和光致发光谱研究.结果表明,微腔能激射出波长为743nm,半高宽为9nm的光,在350℃退火后发光性能进一步提高,而450℃退火后,性能恶化.