锗烷浓度对非晶/微晶相变区硅锗薄膜结构及光电特性的影响

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,制备了一系列从非晶到微晶相变区硅锗合金薄膜,研究了锗烷浓度对相变区及相变边缘硅锗薄膜微观结构和光电特性的影响.结果表明,锗烷的加入抑制了晶态硅的生长,使硅锗合金薄膜发生从晶态到非晶结构的转变.相变区硅锗薄膜为富硅合金薄膜,表现为纳米硅晶粒镶嵌于非晶硅锗网络的微观结构.随着锗烷浓度增加,合金薄膜光学带隙Eopt逐渐减小,表征薄膜结构有序性的结构因子F,呈先减小后增加趋势.当锗烷浓度为9%时,硅锗合金薄膜处在非晶/微晶相变边缘,薄膜具有较高的致密性,光敏性接近104,适用于叠层薄膜太阳能电池器件吸光层应用.

SiGe合金氧化层中的纳米结构

在硅锗合金衬底上采用氧化等制膜方式生成零维和二维的纳米结构样品 ,用高精度椭偏仪 (HPE)、卢瑟福背散射谱仪 (RBS)和高分辨率扫描透射电子显微镜 (HR -STEM)测量样品的纳米结构 ,并采用美国威思康新州立大学开发的Rump模拟软件对卢瑟福背散射谱 (RBS)中的CHANNEL谱和RANDOM谱分别进行精细结构模拟 ,测量并计算出纳米氧化层与锗的纳米薄膜结构分布 ,并且反馈控制加工过程 ,优化硅锗半导体材料纳米结构样品的加工条件 .在硅锗合金的氧化层表面中首次发现纳米锗量子点组成的纳米盖帽薄膜 ( 2nm) 。

离子注入和固相外延制备Si_(1-x-y)Ge_xC_y半导体薄膜

用等离子体增强化学气相淀积 (PECVD)生长了 2 0 0nm的SiGe薄膜 ,然后将C离子注入SiGe层 ,经两步热退火处理制备了Si1 -x -yGexCy 三元合金半导体薄膜 .应用卢瑟福背散射 (RBS) ,傅里叶变换红外光谱 (FTIR)和高分辨率x射线衍射 (HRXRD)研究了薄膜的结构和外延特性 .发现C原子基本处于替代位置 。