【摘 要】
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本工作采取射频等离子体加强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以H2稀释的CH4和SiH4作为作用气体,分别在石英衬底和单晶硅衬底上制备了a-Si:H/a-Si C:H多层薄膜,并利用高温热退火
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本工作采取射频等离子体加强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,以H2稀释的CH4和SiH4作为作用气体,分别在石英衬底和单晶硅衬底上制备了a-Si:H/a-Si C:H多层薄膜,并利用高温热退火方法制备了晶粒尺寸可控的nc-Si:H/a-SiC:H多层结构薄膜。利用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)、Raman散射光谱仪对样品的微结构进行了表征,证明了我们制备的多层结构薄膜界面陡峭且周期性良好;在1050℃温度下,20分钟纳米硅颗粒就会生长到与子层厚相当的尺寸。利用分光光度计对nc-Si:H/a-SiC:H多层结构薄膜的透射和反射进行测量并分析,结果表明:随着势阱层厚度的减小,样品的吸收系数会减小,光学带隙增大;势垒层厚度对薄膜的光吸收并没有很大影响。利用半导体特性分析仪对a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H多层薄膜的垂直输运特性进行测量,分析表明:在对a-Si:H/a-SiC:H多层膜的垂直输运特性研究中发现了共振隧穿,而对于nc-Si:H/a-SiC:H多层结构,在低场下的隧穿机制为直接隧穿,高场强下的载流子输运符合Fowler–Nordheim(FN)隧穿机制。
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