红外光谱在纳米晶硅薄膜键合环境和结构特性研究中的应用

作者: Sucheta Juneja,Mansi Sharma,Sushil Kumar
机构: 印度理工学院德里分校,CSIR国家物理实验室
发布年份: 2018年
更新时间: 2025-04-03 11:19:52
关键词: 薄膜,气相沉积,纳米晶材料,拉曼光谱,X射线衍射,微结构
摘要:

红外光谱作为一种有效工具,用于研究纳米晶硅薄膜(nc-Si:H)中的板状氢键合配置。这些薄膜通过60 MHz辅助的非常高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)工艺在4到40 Pa的不同压力下沉积。研究表明,氢键合以板状配置(Si-H基团在2033 cm−1)存在于晶界处,形成了由富氢非晶组织包裹的晶粒,从而提供了良好的钝化效果,减少了晶界表面的悬挂键。研究还发现,在24 Pa的压力下,结构从非晶硅(a-Si:H)向纳米晶硅(nc-Si:H)相转变。沉积压力的增加显著提高了晶体化程度(约37%),表现为晶粒尺寸增大(约12 nm)、氢键合含量减少(约5.0%)、光学带隙拓宽(约1.9 eV)以及网络中聚合度的增强。

结论:
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