高爱明
- 作品数：6 被引量：11H指数：3
- 供职机构：内蒙古师范大学物理与电子信息学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程理学电子电信动力工程及工程热物理更多>>
- 氨气流量对富硅氮化硅薄膜键态的分析
- 2016年
- 采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术在低压力的条件下,以Si H4、NH3和H2为反应气体,通过改变氨气流量来研究富硅氮化硅薄膜材料。通过Fourier变换红外吸收(FTIR)光谱检测样品中各键的键合结构演变,发现Si-N键和N-H键随着氨气流量改变向高波数方向移动,说明逐渐形成氮化硅薄膜。通过紫外-可见光透射光谱测量薄膜材料的透射光谱,计算得出薄膜相应的带隙宽度以及带尾能量,发现氨气流量的增加,光学带隙明显展宽,确定形成的薄膜为富硅氮化硅薄膜。
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- 关键词：化学气相沉积
- 氮流量对热丝制备富硅-氮化硅薄膜的结构及性质影响被引量：5
- 2016年
- 采用热丝化学气相沉积法,以Si H4、NH3、N2作为反应气源,通过改变氮气流量来制备富硅-氮化硅薄膜材料。通过傅里叶红外变换谱、紫外-可见光吸收谱、光致发光谱、扫描电镜分别对薄膜的结构、带隙宽度、发光特性及表面形貌进行表征与分析。实验结果表明,随着氮气流量增加,薄膜中N原子含量减少,镶嵌在氮化硅母质中的硅团簇增大,Si-N键的键密度逐渐减少,薄膜的光学带隙Eg和带尾能EU呈现减小的趋势,薄膜有序度增加,且由氮悬挂键所引起的缺陷态发光峰增强。当氮气流量为30sccm时,Si-N键的非对称伸缩模式和Si-H键伸缩振动模发生了蓝移,当[N2]/[NH3]流量比小于5:1时,氮气流量对薄膜中氮含量的影响非常明显,适当地降低氮流量有利于制备出富硅-氮化硅薄膜。
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- 关键词：微结构发光特性
- 射频功率对富硅-氮化硅薄膜结构及性质影响被引量：2
- 2016年
- 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。
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- 关键词：等离子增强化学气相沉积射频功率沉积速率
- 氮流量在高氢氛围中对富硅氮化硅薄膜材料结构及其发光特性的影响被引量：2
- 2016年
- 采用等离子体增强化学气相沉积技术,以N_2掺入到SiH_4和H_2的沉积方式,分别在玻璃和N型单晶硅片(100)衬底上制备富硅氮化硅薄膜。通过紫外-可见光吸收光谱、傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR光谱)、拉曼光谱和光致发光谱(PL谱)分别表征掺氮硅薄膜材料的带隙、结构及其发光特性的变化。结果表明:在氢气的氛围中,随着氮气流量的增加,氢原子能够对薄膜缺陷起到抑制作用,并使较低的SiH_4/N_2流量比下呈现富硅态,但却不利于硅团簇的形成。随着氮原子的掺入,Si-N键的含量增大,带隙增大,薄膜内微结构的无序度也增大,薄膜出现了硅与氮缺陷相关的缺陷态发光;随着氮原子进一步增加,出现了带尾态发光,进一步讨论了发光与结构之间的关联。这些结果有助于采用PEXVD制备富硅氮化硅对材料发光与结构特性的优化。
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- 关键词：等离子体化学气相沉积光致发光
- 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
- 2015年
- 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。
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- 关键词：等离子增强化学气相沉积光致发光
- 氮化硅薄膜的热丝化学气相沉积法制备及微结构研究被引量：3
- 2017年
- 采用热丝化学气相沉积法,以SiH_4、NH_3、N_2为反应气源,通过改变氮气流量沉积氮化硅薄膜。通过紫外-可见(UV-VIS)光吸收谱、傅里叶红外透射光谱(FTIR)、X射线衍射谱(XRD)等测试手段对薄膜的光学带隙、键合特性及晶相进行表征与分析。结果表明:薄膜主要表现为Si-N键合结构,当N_2流量从20 sccm变化到40 sccm时,热丝能够充分的分解N_2,薄膜中N原子过量,其周围的Si和H能充分的与N结合。但由于N_2的解离能较高,当N_2流量高于40 sccm时,氮气在反应过程中对薄膜内的氮原子反而起到了稀释作用,薄膜的有序程度增大,光学带隙减小,致密性降低。当氮气流量达到150 sccm时,在2θ为69.5°处出现了晶化β-Si_3N_4的尖锐衍射峰,其择优取向沿(322)晶向,且Si_3N_4晶粒显著增大。因此,氮气流量对薄膜中的氮含量有显著影响,适当的增加氮气流量有利于制备出优质含有小晶粒β-Si_3N_4薄膜。
- 丁德松周炳卿部芯芯高爱明
- 关键词：热丝化学气相沉积氮化硅
