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PECVD制备富硅氮化硅薄膜的工艺条件及其性质的研究 被引量:10
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作者 张龙龙 周炳卿 +1 位作者 张林睿 高玉伟 《硅酸盐通报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期757-763,共7页
采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)以SiH4和N2为反应气体,分别在射频功率、硅烷稀释度[SiH4/N2]、衬底温度为变量的情况下制备了富硅氮化硅薄膜材料,利用X射线衍射谱(XRD)、傅里叶变换红外谱(FTIR)、紫外-可见光吸收谱(UV-Vis)对... 采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)以SiH4和N2为反应气体,分别在射频功率、硅烷稀释度[SiH4/N2]、衬底温度为变量的情况下制备了富硅氮化硅薄膜材料,利用X射线衍射谱(XRD)、傅里叶变换红外谱(FTIR)、紫外-可见光吸收谱(UV-Vis)对薄膜材料进行了表征,并研究了薄膜材料的微结构和晶化状况、光学特性等。实验结果表明,所沉积薄膜都为富硅的非晶氮化硅材料,改变射频功率、硅烷稀释度和衬底温度可以控制氮化硅薄膜中N元素的含量、光学带隙的大小和薄膜的折射率,并制备出最适宜富硅氮化硅薄膜,为进一步退火析出硅量子点奠定了基础。 展开更多
关键词 PECVD 富硅氮化硅薄膜 非晶结构 光学带隙
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富硅氮化硅薄膜的制备及其光学带隙研究 被引量:8
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作者 林娟 杨培志 化麒麟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期596-600,共5页
采用双极脉冲磁控反应溅射法在不同参数条件下制备了一系列氮化硅薄膜。利用数字式显微镜和紫外-可见光光谱仪研究了沉积薄膜的表面形貌及其光学带隙,利用共焦显微拉曼光谱仪比较了硅衬底、氮化硅薄膜退火前后的拉曼光谱。结果表明,氮... 采用双极脉冲磁控反应溅射法在不同参数条件下制备了一系列氮化硅薄膜。利用数字式显微镜和紫外-可见光光谱仪研究了沉积薄膜的表面形貌及其光学带隙,利用共焦显微拉曼光谱仪比较了硅衬底、氮化硅薄膜退火前后的拉曼光谱。结果表明,氮气流量对薄膜的光学带隙影响较大,制备的薄膜主要为富硅氮化硅薄膜。原沉积薄膜的拉曼光谱存在明显的非晶硅和单晶硅峰,退火处理后非晶硅峰减弱或消失,表明薄膜出现明显的结晶化;单晶硅峰出现频移现象,表明薄膜中出现硅纳米颗粒,平均尺寸约为6.6 nm。 展开更多
关键词 富硅氮化硅薄膜 磁控溅射 紫外-可见光光谱 拉曼光谱 光学带隙
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氢流量对富硅-氮化硅薄膜键结构及光学性质的影响 被引量:4
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作者 乌仁图雅 周炳卿 +2 位作者 张林睿 高爱明 张娜 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期3449-3454,共6页
采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3和H_2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H... 采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3和H_2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H_2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H_2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H_2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Si_3N_4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。 展开更多
关键词 等离子增强化学气相沉积 -氮化硅薄膜 非晶量子点 光致发光
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射频功率对富硅-氮化硅薄膜结构及性质影响 被引量:2
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作者 乌仁图雅 周炳卿 +2 位作者 高爱明 部芯芯 丁德松 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期2322-2325,共4页
采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3和N_2为反应气源,通过改变射频功率制备富硅-氮化硅薄膜材料。利用傅里叶变换红外吸收光谱,紫外-可见光透射光谱,扫描电镜等对薄膜材料结构与性质进行表征。实验表明,随着射频功率的逐渐增... 采用等离子体增强化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3和N_2为反应气源,通过改变射频功率制备富硅-氮化硅薄膜材料。利用傅里叶变换红外吸收光谱,紫外-可见光透射光谱,扫描电镜等对薄膜材料结构与性质进行表征。实验表明,随着射频功率的逐渐增加,薄膜光学带隙缓慢减小、有序度增加,薄膜材料中的Si-H键、N-H键缓慢减小,Si-N键增多。分析结果发现,适量的增加射频功率有利于提高样品反应速率,使薄膜有序度增加,致密性增强,提高薄膜质量,但过高的射频功率会使薄膜质量变差。 展开更多
关键词 -氮化硅薄膜 等离子增强化学气相沉积 射频功率 沉积速率
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