PECVD纳米晶粒硅薄膜及其调制结构的可见光致发光研究

用PECVD法首次制备成一种具有室温可见光致发光和电致发光的硅基纳米新结构。样品为纳米硅晶粒镶嵌于非晶硅中，结构致密，发光极稳定。制备过程不需任何后处理，与硅集成工艺完全相容。其调制结构一超晶格，具有良好周期性且界面较陡。发光峰位及强度受淀积条件控制。硅烷加氢稀释及衬底上施加直流负偏压是关键淀积工艺。晶粒是量子尺寸效应是可见发光的来源。为获得有效发光，对单层膜得到两个结构上限：晶粒尺小于3.4nm和晶态比小于30%；对调制结构，得出纳米层厚度上限4.0nm和下限1.6nm。对电致发光样品，晶粒沿生长方向的柱状生长对电流导通至关重要，探知了最佳结构条件。制备出具有稳定强紫外发光Si;H;O薄膜并研究了发光机制。