Резонансные процессы фотостимулированного излучения пленок гидрогенизированного и фторированного нанокристаллического кремния

• Автор: Миловзоров, Дмитрий Евгеньевич
• Шифр специальности: 01.04.10
• Научная степень: Докторская
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 448 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1 Технология изготовления пленок гидрогенизированного

нанокристаллического кремния

1.1 Технологические исследования изготовления нанокристаллического кремния -итеративный процесс нанотехнологии полупроводников

1.1.1 Проекты в области высоких технологий

1.1.2 Стратегическая концепция технологических исследований

1.2. Технологические исследования процесса роста пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния с высоким (более 50%) содержанием кристаллической фазы

1.3 Технология роста кристаллической пленки на стекле

1.4 Химический состав пленки гидрогенизированного нанокристаллического кремния

1.4.1 Определение интенсивности спектральной линии при прохождении света через поглощающий слой

1.4.2 Методика измерения кремний-водородных связей в пленке кремния

1.4.3 Определение концентрации кремний-кислородных связей в пленке кремния
1.4.4 Фурье ИК спектры поглощения пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния в диапазоне от 800 см'1 до 1000 см'
1.4.5 Фурье ИК спектры поглощения пленок нанокристаллического оксигидрированного и фторированного кремния
1.4.6 Спектры пленок гидрогенизированного кремния изготовленных без тетрафторида кремния
1.4.7 Химические связи в пленках кремния изготовленных методом вакуумноплазменного осаждения кремния из газовой фазы смеси газов силана разбавленного водородом и тетрафторида кремния
1.4.8 Скорости адсорбции и десорбции частиц с поверхности кремния (111)
1.4.9 Фтороводородистые соединения и силоксены образующиеся в процессе осаждения гидридов кремния на стекло
1.5 Исследования технологии изготовления пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния с использованием смеси газов
1.5.1 Низкотемпературный режим роста нанокристаллических пленок кремния
1.5.2 Влияние высокочастотного разряда в реакторе с использованием смеси газов силана и водорода на химический состав пленок гидрогенизированного кремния изготовленных при температурах 120°С-180°С
1.6 Структурные и химические свойства анокристаллических пленок гидрогенизированного кремния изготовленных при низких температурах с использованием смеси газов БЩд, Нг и 81?
1.7 Нанокристаллические гидрогенизированные пленки кремния при возрастании скорости натекания водорода при фиксированном соотношении 81р4/81Н4=0.1 и температурах роста менее 100°С
1.8 Нанокристаллические гидрогенизированные пленки кремния при высоких содержаниях 81р4 в электрохимическом реакторе и при температуре менее 100°С
1.9 Структурные свойства нанокристаллических пленок кремния с высокой концентрацией кремний-фторных связей при температурах близких к 100°С
1.10 Химические свойства пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния изготовленных при изменении скоростей натекания силана и тетрафторида кремния при постоянном соотношении [81Н4]/[81р4]=4.8 и температурах Т=120°С-180 °С
1.11 Эффект травления кремния при осаждении кремния из газовой фазы на стеклянную подложку
1.12 Химические и структурные свойства нанокристаллических пленок гидрогенизированного кремния изготовленных при высоких (>300°С) температурах
1.13 Процессы осаждения кремния и его кристаллизации на поверхности пленок

1.14 Экспериментальное исследование образования кристаллов кремния
Глава 2 Оптические и структурные свойства нанокристаллического гидрогенизированного кремния
2.1 Методы исследования пленок кремния

2.2 Рамановская спектроскопия пленок нанокристаллического
гидрогенизированного кремния
2.3 Рамановские спектры и фононные моды в кремнии
2.4 Влияние электрического поля на Рамановские спектры пленок кремния осажденных на стеклянную подложку
2.5 Модель образования заряженного состояния на поверхности
2.6 Сравнение данных атомно-силовой микроскопии с данными

фотолюминесцентной спектроскопии и Рамановской спектроскопии
2.7 Роль травления в изготовлении пленок кремния со значительными фотолюминесцентными свойствами
2.8 Спектральные характеристики однородно ориентированных (111) пленок кремния при низких температурах менее 100°С и различной интенсивности травления пленки
2.9 Корреляция спектральных характеристик пленок кремния изготовленных при Т=300°С
2.10 Фотолюминесцентные свойства пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния
2.11 Размерная зависимость фотолюминесценции пленок нанокристаллического гидрогенизированного кремния
2.12 Влияние ВЧ разряда на спектральные характеристики
2.13 Спектры пропускания и поглощения пленок гидрогенизированного нанокристаллического кремния в видимом диапазоне
Г лава 3 Квантовые свойства точечных дефектов и поверхностных состояний в пленке нанокристаллического кремния с ориентацией (111)
3.1 Лазерная спектроскопия пикосекундных импульсов для изучения кинетики рекомбинации носителей в кремнии
3.2 Спектры электронного парамагнитного резонанса в пленках нанокристаллического кремния
3.3 Формирование поверхностных состояний в кремнии
3.4 Проводимость нанокристаллического гидрогенизированного кремния

Â). Тогда размер диполя равен сумме ковалентных радиусов за вычетом суммы их изменений за счет полярности. Длина связи определяет собственную частоту
осциллятора. Эффективный заряд оценивается как 5е = S = (ssimS„" )",+"
; где величины SSi и Sîh электроотрицательности атомов конфигурации, в которой выполняется условие нейтральности заряда. На Рис.1.7 [24], Рис. 1.9, Рис. 1.14, Рис. 1.18, Рис. 1.19, Рис. 1.21, Рис. 1.22 и Рис. 1.25 представлены спектральные компоненты оптического поглощения пленки нанокристаллического гидрогенизированного кремния с оксидами кремния, собственные частоты которых находятся в диапазоне 1000-1200 см'1.

Рисунок 1.7 Фурье ИК спектры поглощения нанокристаллической пленки в диапазоне 800-1200 см'1.
На Рис. 1.7 представлен Фурье ИК спектр поглощения нанокристаллической пленки в диапазоне 800-1200 см'1. Спектр подвергался декомпозиции, и были определены спектральные компоненты: 834 см'1 для Si-O-Si и VO дефекта, 860 см'1 для Si-F связи или моде изгиба H-Si-H, 880 см'1 для моды изгиба соединения H-Si-Оз, 905 см'1 для моды изгиба SiHs, 1066 см'1 для симметричной моды растяжения O-Si-O, 1107 см'1 для асимметричной синхронной моды растяжения Si-O-Si, 1155 см'1 для поперечной асимметричной моды растяжения с инвертной фазой (л) колебаний (дефектное