磁控濺射制備GexC1-x薄膜的結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、碳化鍺（GexC1-x）薄膜做為紅外窗口材料的獨(dú)特性能引起人們的關(guān)注。它具有低應(yīng)力和低光吸收系數(shù)，與大多數(shù)紅外基底材料結(jié)合良好，特別是其折射率可根據(jù)組分的不同在很寬的范圍內(nèi)變化，這有利于增透保護(hù)膜系的設(shè)計(jì)。而且GexC1-x薄膜具有較寬范圍的光學(xué)帶隙可調(diào)性和高溫穩(wěn)定性，對(duì)光伏應(yīng)用有十分重要的意義，是很有發(fā)展前景的半導(dǎo)體薄膜材料。但是對(duì)GexC1-x薄膜的研究大多集中在GexC1-x:H薄膜上，而對(duì)于無(wú)氫GexC1-x薄膜的研究卻很少。因

2、其結(jié)構(gòu)上的差異，GexC1-x:H薄膜的熱穩(wěn)定性相對(duì)無(wú)氫GexC1-x薄膜要差，在性能上也會(huì)有改變。
　　本論文采用磁控共濺射的方法制備GexC1-x薄膜，并利用X射線(xiàn)光電子能譜（XPS）、拉曼光譜（Raman）、傅里葉紅外透射光譜（FTIR）和紫外可見(jiàn)光分度計(jì)研究了溫度和濺射功率對(duì)GexC1-x薄膜成分和結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)論如下：功率的變化對(duì)GexC1-x的形成影響不大，溫度對(duì)GexC1-x的形成有很大影響。存在GexC1-x形成的

3、最佳溫度區(qū)域，在低于最佳溫度的區(qū)域內(nèi)，適當(dāng)?shù)奶岣咧苽錅囟扔欣贑與Ge反應(yīng)生成GexC1-x；在高于最佳溫度的區(qū)域內(nèi)，提高制備溫度C的石墨化傾向增大，不利于GexC1-x薄膜的制備，這和磁控濺射技術(shù)本身特點(diǎn)有關(guān)，還和C原子半徑比較小有關(guān)。共濺射制備GexC1-x薄膜的結(jié)構(gòu)模型為，在以Ge原子組成的非晶網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中，分布著C原子，一些C原子和Ge原子結(jié)合生成Ge-C鍵，而Ge-C鍵的形成主要還受溫度的影響。一些C原子聚集在一起，形成C原子聚