掺铒富硅氧化硅薄膜的光致发光

本文研究了富硅氧化硅薄膜掺入铒的发光特性．富硅氧化硅薄膜（氧含量为６０％）采用ＰＥＣＶＤ方法生长，室温下离子注入铒，经过８００℃，５ｍｉｎ的退火，在１０～３００Ｋ温度下得到较强的波长１．５４μｍ光致发光．发光强度随温度升高而下降，其温度猝灭激活能为１４．３ｍｅＶ．发光谱表明富硅氧化硅中Ｅｒ－Ｏ发光中心仍具有Ｔｄ对称性．

快速热退火和氢等离子体处理对富硅氧化硅薄膜微结构与发光的影响

采用micro Raman散射、傅里叶变换红外吸收谱和光致发光谱研究了快速热退火及氢等离子体处理对等离子体增强化学气相沉积法 2 0 0℃衬底温度下生长的富硅氧化硅 (SRSO)薄膜微结构和发光的影响 .研究发现 ,在 30 0—6 0 0℃范围内退火 ,SRSO薄膜中非晶硅和SiOx∶H两相之间的相分离程度随退火温度升高趋于减小 ;而在 6 0 0—90 0℃范围内退火 ,其相分离程度随退火温度升高又趋于增大 ;同时发现SRSO薄膜发光先是随退火温度的升高显著加强 ,然后在退火温度达到和超过 6 0 0℃后迅速减弱 ;发光峰位在 30 0℃退火后蓝移 ,此后随退火温度升高逐渐红移 .对不同温度退火后的薄膜进行氢等离子体处理 ,发光强度不同程度有所增强 ,发光峰位有所移动 ,但不同温度退火样品发光增强的幅度和峰位移动的趋势不同 .分析认为退火能够引起薄膜中非晶硅颗粒尺度、颗粒表面结构状态以及氢的存在和分布等方面的变化 .结果表明不仅颗粒的尺度大小 ,而且颗粒表面的结构状态都对非晶硅颗粒能带结构和光生载流子复合机理发挥重要影响 .

富硅二氧化硅薄膜的蓝色荧光特性研究

用射频磁控溅射法制备了富硅二氧化硅薄膜。红外 (IR)透射光谱表明退火过程中发生2SiOx→xSiO2 +(2 -x)Si化学反应。SiO2 与纳米晶硅 (nc -Si)界面上与氧有关的缺陷 (NBOHC)是蓝光发射 (2 .8eV)的主要原因。用纯二氧化硅靶制备的样品有 1.8eV的发光 ,可能与硅缺陷有关。

热处理温度及掺硼对富硅氧化硅发光的影响

利用等离子体增强化学气相沉积制备了未掺杂与掺硼富硅氧化硅薄膜。在高纯N2气氛中经过600℃、800℃和1100℃热处理,发现随着热处理温度的升高,富硅氧化硅薄膜的光致发光发生了明显红移。这表明薄膜的光致发光来源逐渐由薄膜中的发光中心演变为硅纳米晶。在经过1100℃热处理的未掺杂与掺硼样品中,掺硼样品光致发光强度有明显减弱,这是由俄歇复合效应引起的。此外,在ESR测试谱中,掺硼样品的g因子为2.0020,这表明掺硼可以在薄膜基体和硅纳米晶之间的界面引入发光中心。

富Si-SiO_2薄膜的制备、结构及光致发光特性的研究

利用双离子束溅射沉积共溅射方法制备了富Si SiO2 薄膜 ,研究了沉积参数、时间、工作气压PAr、基片温度等对沉积速率的影响 ,用TEM和XRD分析了样品的结构 ,当基片温度Ts <4 50℃时 ,所制备一系列样品均为非晶结构 ,当沉积基片温度较高时 (Ts ≥4 50℃ ) ,薄膜样品中才出现Si的颗粒 我们还分析了样品的室温光致发光现象 ,从PL谱中可以看出 ,样品有～ 32 0nm、～ 4 10nm、～ 560nm和～ 630nm四个PL峰 。