摻雜SiOxCy薄膜的制備與發(fā)光特性研究.pdf

1、光電子集成技術(shù)的不斷發(fā)展，使硅基發(fā)光材料成為廣泛關(guān)注的焦點。近幾十年來，各國學(xué)者對硅基發(fā)光材料和相關(guān)器件進行了研究。研究主要集中在如多孔硅，Si-SiOx，Si-SiNx，Si-SiOxNy等低維納米結(jié)構(gòu)材料上。但是，這些材料在實現(xiàn)較高發(fā)光效率方面存在不同程度的不足，限制著硅基發(fā)光材料的應(yīng)用。近年來，SiOxCy因具有較強白光發(fā)射特性引起了各國學(xué)者的廣泛關(guān)注。SiOxCy是一種理想的稀土離子摻雜的母體材料，而且SiOxCy能很好地控制硅

2、基薄膜中載流子的注入。因此SiOxCy在硅基光電集成領(lǐng)域是一種具有應(yīng)用價值的光源材料。本文主要對摻雜（碳，氮，氧和稀土離子）硅基薄膜的制備與發(fā)光特性進行了研究，研究內(nèi)容如下：
　?。ㄒ唬├蒙醺哳l-等離子體增強化學(xué)氣相沉積（VHF-PECVD）技術(shù)，以硅烷（SiH4），甲烷（CH4），氧氣（O2）和氨氣（NH3）等前驅(qū)體在為反應(yīng)氣體，沉積通過調(diào)控氨氣流量制備若干氮摻雜SiOxCy薄膜。分析薄膜的光致發(fā)光光譜，F(xiàn)TIR光譜以及XPS

3、的測量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)通過調(diào)控SiOxCy薄膜中的氮含量，薄膜中缺陷發(fā)光中心會發(fā)生變化，并能夠?qū)崿F(xiàn)較強的白光發(fā)射。利用等離子體增強化學(xué)氣相沉積系統(tǒng)制備了碳摻雜氮氧化硅膜，其中以硅烷（SiH4），甲烷（CH4），氧氣（O2）和氨氣（NH3）作為前驅(qū)體。通過調(diào)節(jié)甲烷流量，制備了不同碳含量的SiOxNy薄膜。分析光致發(fā)光光譜和激發(fā)光譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過調(diào)控薄膜中的碳含量，發(fā)光法強度的增強，且發(fā)光強度與碳含量的增加具有相同趨勢。
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