氢稀释对nc-Si∶H薄膜结构和光致发光的影响

作     者：张一轲 郝惠莲 吴兆坤 于潇洋 Zhang Yike;Hao Huilian;Wu Zhaokun;Yu Xiaoyang

作者机构：上海工程技术大学材料工程学院上海201600 

出 版 物：《微纳电子技术》 (Micronanoelectronic Technology)

年 卷 期：2014年第51卷第11期

页      面：717-723页

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：上海市大学生创新训练项目(csl305009) 

主　　题：氢化纳米晶硅薄膜 氢稀释比 微观结构 光致发光(PL) 晶化率 量子限制效应 

摘      要：基于X射线衍射仪、喇曼散射、光致发光(PL)和傅里叶红外吸收光谱等技术,详细研究了氢稀释比对纳米晶硅(nc-Si∶H)薄膜结构和光致发光性能的影响。随着氢稀释比的增加,所沉积薄膜的纳米晶硅尺寸单调减小,而晶化率提高。键合结构分析表明,随着氢稀释比增加,nc-Si∶H薄膜中氢含量和Si—H键密度均减小。综合在不同氢稀释比下纳米晶硅尺寸变化、PL峰位移动及PL峰强度变化等特征,nc-Si∶H室温PL光谱被归因于纳米晶硅的量子限制效应。当氢稀释比由96%增大至97%时,氢的钝化作用使PL峰强度升高;当进一步增加氢稀释比至98.5%时,由于H2的生成,使氢的钝化效果显著降低,导致PL峰强度降低。