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纳米晶硅多层薄膜的低温调控及其发光特性
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作者 李云 高东泽 +6 位作者 焦玉骁 张博惠 许贺菊 赵蔚 于威 路万兵 李晓苇 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期1516-1521,共6页
采用单-双靶交替溅射法低温沉积了纳米晶硅多层薄膜(nc-SiO_x/a-SiO_x),通过改变a-SiO_x势垒层的厚度和化学成分比例,实现了纳米晶硅多层薄膜的低温过程控制。透射电子显微镜(TEM)结果显示,a-SiO_x层太薄,不能有效阻断纳米硅生长,导致... 采用单-双靶交替溅射法低温沉积了纳米晶硅多层薄膜(nc-SiO_x/a-SiO_x),通过改变a-SiO_x势垒层的厚度和化学成分比例,实现了纳米晶硅多层薄膜的低温过程控制。透射电子显微镜(TEM)结果显示,a-SiO_x层太薄,不能有效阻断纳米硅生长,导致多层周期结构在后期沉积过程中受到破坏;增加a-SiO_x层厚度,周期性结构生长得以实现,但仍有部分纳米硅穿透a-SiO_x势垒层;傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析表明,薄膜中的氧化反应以及活性氢对物相分离过程的促进作用均对纳米硅生长有影响。进而增加a-SiO_x层氧含量,纳米硅的纵向生长被成功阻断。在此基础上,通过调整nc-SiO_x层厚度实现了薄膜光学带隙调整和纳米硅粒度控制。光吸收谱分析显示,随nc-SiO_x层厚度的增加,薄膜光学带隙逐渐减小;光致发光谱表明,多层周期结构实现了纳米硅尺寸的调控,粒子尺寸为几个纳米的纳米硅表现出了较强的发光,发光机制为量子限制效应-缺陷态复合发光。 展开更多
关键词 纳米晶硅 多层薄膜 显微结构 低温过程控制 纳米粒子 光致发光
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