富硅量不同的富硅二氧化硅薄膜的光致发光研究

摘要

以硅－二氧化硅复合靶作为溅射靶，改变靶上硅与总靶面积比为０％，７％，１０％，２０％和３０％，用射频磁控溅射方法在ｐ型硅衬底上淀积了五种富硅量不同的二氧化硅薄膜．所有样品都在３００℃氮气氛中退火３０分钟．通过Ｘ射线光电子能谱、光吸收和光致发光测量确定出：随着硅在溅射靶中面积比的增加，所制备的氧化硅薄膜中纯硅（纳米硅）的量在增加，纳米硅粒的平均光学带隙在减小；但不同富硅量的二氧化硅膜的光致发光谱峰都接近于１．９ｅＶ，随硅在溅射靶中面积比增加，发光峰有很小的红移，其红移量远小于纳米硅粒的平均光学带隙的减少量．以上实验结果与量子限制模型矛盾，却可用量子限制－发光中心模型解释．