非晶/微晶过渡区域硅薄膜的微区喇曼散射研究

摘要

通过改变氢气对硅烷气体的稀释程度,并保持其他的沉积参量不变,用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法成功地制备出处于非晶/微晶相变过渡区域的硅薄膜样品.测量了样品的室温光电导和暗电导,样品的光电性能优越,在50mW*cm-2的白光照射下,光电导和暗电导的比值达到106.在室温下用微区喇曼谱研究了薄膜的微结构特性,用高斯函数对喇曼谱进行了拟合分析.结果表明,在我们的样品制备条件下, 当H2和SiH4的流量比R较小时, 样品表现出典型的非晶硅薄膜的结构特性;随流量比R的增大,薄膜表现出两相结构,其中的微晶成分随氢稀释比的增大逐渐增多;用量子尺寸效应估算了两个高氢稀释样品(R＞50)中微晶粒的平均尺寸大小为2.4nm左右;样品的中程有序度随氢稀释程度的增加而增大.