硅基薄膜量子阱及其材料的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代薄膜生長技術(shù)的發(fā)展，半導(dǎo)體薄膜已進(jìn)入人工設(shè)計(jì)多層異質(zhì)結(jié)構(gòu)的新階段。具有一維周期結(jié)構(gòu)的晶態(tài)超晶格因?yàn)榫哂兄T如量子尺寸效應(yīng)等特性受到研究者的重視。但是組成晶態(tài)超晶格的兩種材料要求具有較高的晶格匹配，否則缺陷態(tài)密度就會(huì)大到觀察不到與量子尺寸效應(yīng)有關(guān)的現(xiàn)象，因而極大地限制了材料的選擇。非晶態(tài)超晶格的出現(xiàn)解決了這一難題，由于非晶態(tài)材料本身具有長程無序性，不具有晶格周期性，因此非晶態(tài)超晶格不要求組成的材料具有良好的晶格匹配，制備時(shí)也不需要嚴(yán)

2、格的外延技術(shù)，例如PECVD及磁控濺射等一般薄膜技術(shù)即可。本文主要對a-Si/a-SiNx多量子阱結(jié)構(gòu)以及a-SiNx薄膜的性質(zhì)進(jìn)行了研究。
　　本文采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)（PECVD），用N2、SiH4和H2氣體沉積了a-SiNx薄膜以及a-Si/a-SiNx多量子阱結(jié)構(gòu)。并通過XRD、紅外、拉曼和熒光光譜等技術(shù)的分析得出以下研究結(jié)果：
　　1）a-SiNx薄膜
　　本文制備的氮化硅薄膜為非晶態(tài)，通過控制N

3、2流量可實(shí)現(xiàn)a-SiNx薄膜光學(xué)帯隙可調(diào)。同時(shí)N2流量、襯底溫度和射頻功率對a-SiNx薄膜的沉積速率、微結(jié)構(gòu)和光致發(fā)光特性均有影響，摻氫對a-SiNx薄膜的光致發(fā)光峰起增強(qiáng)作用。對a-SiNx薄膜發(fā)光機(jī)理進(jìn)行了探討，并認(rèn)為是由薄膜中導(dǎo)帶、價(jià)帶與缺陷態(tài)能級間的躍遷引起的。
　　2）a-Si/a-SiNx多量子阱
　　小角度X衍射譜分析表明制備的a-Si/a-SiNx多量子阱具有一定的周期性和層結(jié)構(gòu)。a-Si/a-SiNx多量