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

摘要：

采用等离子体增强化学气相沉积技术，以N2掺入到SiH4和 H2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SiH4／N2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PECVD制备富硅氮化硅对材料发光与结构特性的优化。

关键词：等离子体化学气相沉积、SiNx∶H薄膜、结构、光致发光

所属期刊栏目：36

分类号：O462.3(真空电子学（电子物理学）)

资助基金：国家自然科学基金项目51262022;内蒙古师范大学“十百千”人才工程项目RCPY-2-2012-K-041

在线出版日期：2016-08-03（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：2048-2054