尺寸可控硅納米晶的變溫橢圓偏振光譜研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、硅是一種非常重要的半導體材料,在電子工業(yè)的應(yīng)用和發(fā)展中具有不可替代的地位。但由于硅是一種間接帶隙材料,發(fā)光效率極低,為豐富其在光電子領(lǐng)域的應(yīng)用,提高硅基材料的發(fā)光量子效率成為了眾多科學家們努力的目標。其中硅納米晶(nc-Si)材料吸引了研究者們廣泛的注意,其光致發(fā)光效應(yīng)成為實現(xiàn)硅基材料發(fā)光的可能手段。為了更加深入了解硅納米晶的光學特性以及應(yīng)用環(huán)境,本論文針對不同溫度下,不同尺寸硅納米晶的光學特性進行了研究,同時討論了造成其光學特性變化趨

2、勢的主要原因。主要內(nèi)容包括:
  1、橢圓偏振光測量是獲得固體以及薄膜材料的光學特性的重要手段。通過自制近紅外到近紫外波段橢偏儀,以及在其基礎(chǔ)上研制可控變溫系統(tǒng),實現(xiàn)了不同溫度下樣品橢偏參數(shù)的測量,并進一步獲得不同溫度條件下硅納米晶薄膜樣品光學常數(shù)的色散曲線。
  2、基于四振子的洛倫茲色散模型和Maxwell-Garnett有效介質(zhì)近似模型,獲得了硅納米晶以及硅納米晶與二氧化硅復(fù)合膜材料的介電常數(shù)和光學常數(shù)。通過分析不同溫

3、度下硅納米晶的光學性質(zhì),得到了不同尺寸大小的硅納米晶的光學性質(zhì)隨溫度變化的趨勢。利用已知的光吸收模型,分析了其內(nèi)部電聲子相互作用的機制,對于深入了解硅納米晶的結(jié)構(gòu)特性有深遠意義。
  3、在不同溫度下硅納米晶薄膜的色散曲線的基礎(chǔ)上,繪制了不同尺寸的硅納米晶E1臨界點隨溫度的變化,變化結(jié)果符合Varshni溫度曲線模型,并給出了在此模型下硅納米晶的帶隙隨溫度變化的參數(shù)。分析結(jié)果顯示,E1臨界點隨溫度的變化具有一定規(guī)律,大尺寸的硅納米

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