陈小波
,
杨雯
,
段良飞
,
张力元
,
杨培志
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140123
采用磁控共溅射结合快速光热退火技术在单晶硅和石英衬底上制备了含硅量子点的周期性梯度富硅SiNx薄膜(梯度薄膜)和单层富硅SiNx薄膜(单层薄膜).采用Raman光谱、掠入射X射线衍射(GIXRD)、透射电子显微镜(TEM)、傅里叶变换红外(FTIR)光谱和光致发光(PL)光谱分析了薄膜的结构特性、键合特性和发光特性.Raman光谱、GIXRD和TEM结果表明,梯度薄膜和单层薄膜中的硅量子点晶化率分别为41.7％和39.2％;梯度薄膜的硅量子点密度是单层薄膜的5.4倍.FTIR光谱结果显示两种薄膜均为富硅氮化硅薄膜,梯度薄膜的硅含量小于单层薄膜.PL光谱结果表明梯度薄膜中的辐射复合缺陷少于单层薄膜.
关键词:
Si量子点
,
氮化硅薄膜
,
快速光热退火
,
光致发光
赵飞
,
杨雯
,
陈小波
,
袁俊宝
,
杨培志
人工晶体学报
采用磁控共溅射沉积法,以Si靶和SiC靶为靶材,单晶Si(100)和石英为衬底,在不同衬底温度下沉积了富硅SiCx薄膜.在氮气氛下于1100 ℃退火,得到包含硅量子点的SiCx薄膜.采用傅立叶变换红外吸收光谱、拉曼光谱、掠入射X射线衍射和吸收谱对退火后的SiCx薄膜进行了表征.结果表明:当衬底温度从室温(25℃)升至300℃时,薄膜的晶化率增至71.3％,硅量子点尺寸增至8.9 nm,而光学带隙则减至2.42 eV;随着衬底温度进一步升高,薄膜的晶化率降至63.1％,硅量子点尺寸减小至7.3 nm,而光学带隙却增加至2.57 eV;当衬底温度从室温(25℃)升至400℃时,薄膜的吸收系数呈先增大后减小趋势.在本实验条件下,最佳衬底温度为300℃.
关键词:
衬底温度
,
硅量子点
,
SiCx薄膜
,
磁控溅射
