不同晶态比条件下氢化纳米硅薄膜光学性质的研究

摘要

利用等离子体化学气相沉积系统,在射频源和直流负偏压源的双重激励下,保持射频功率、反应室气压、衬底温度、硅烷与氢气混合比以及总流量不变,改变直流负偏压从50～250V,在康宁7059玻璃衬底上制备了本征氢化纳米硅薄膜。利用拉曼散射仪表征了不同直流负偏压条件下薄膜微结构特征;利用Shmadzu UV-2450型光谱仪测试了薄膜样品透射图谱。研究发现提高直流负偏压将导致晶态比、沉积速率发生变化。薄膜的光吸收系数和消光系数随波长增加呈下降趋势;不同晶态比薄膜的悬挂键和有效载流子浓度、致密程度、键畸变程度和悬挂键数目的差异,致使晶态比增加,薄膜的吸收系数、消光系数在波长为400nm附近依次增加,光学带隙值从1.96eV减小到1.66eV。