镶嵌有纳米硅的SiNx薄膜光致发光的温度依赖特性研究

摘要

采用对靶磁控溅射法在单晶硅衬底上沉积镶嵌有纳米硅的氮化硅薄膜,然后在形成气体FG(10％H2,90％Nz)气氛中进行450℃常规热退火50 min.通过荧光光谱仪测得的稳态/瞬态光致发光(PL)谱研究了镶嵌有纳米硅的氮化硅(SiNx)薄膜样品光致发光特性.结果表明,样品的发光过程可以归因于纳米硅的量子限制效应发光和与缺陷相关的发光.随着激发光能量的增加,PL谱峰位发生蓝移,表明较小粒度的纳米硅发光比例增加;温度的降低会抑制菲辐射复合过程,提高辐射复合凡率,因此发光寿命延长,发光强度呈指数增加;随着探测波长的减小,样品的发光寿命则明显缩短,表明纳米硅的量子限制效应发光对温度有很强的依赖性.