Аморфные, стеклообразные, органические полупроводники

Исследование состава, структуры и оптических свойств пленок $a$-Si$_{1-x}$C$_x$ : H$\langle$Er$\rangle$, легированных эрбием из комплексного соединения Er(pd)$_3$

В. Х. Кудоярова, В. А. Толмачев, Е. В. Гущина

Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук, г. Санкт-Петербург

Аннотация: Методами резерфордовского обратного рассеяния, инфракрасной спектроскопии, эллипсометрических исследований и атомно-силовой микроскопии проведено комплексное исследование состава, структуры и оптических свойств аморфных пленок $a$-Si$_{1-x}$C$_x$ : H$\langle$Er$\rangle$. Технология получения аморфных пленок $a$-Si$_{1-x}$C$_x$ : H$\langle$Er$\rangle$ сочетала в себе метод высокочастотного разложения cмеси газов (SiH$_4$)$_a$ + (CH$_4$)$_b$ и одновременное термическое распыление комплексного соединения Er(pd)$_3$. Показано, что увеличение CH$_4$ в составе газовой смеси приводит к увеличению содержания углерода в исследуемых пленках, увеличению ширины оптической зоны $E^{\mathrm{opt}}_g$ от 1.75 до 2.2 эВ. В инфракрасных спектрах наблюдались изменения состава пленок $a$-Si$_{1-x}$C$_x$ : H$\langle$Er$\rangle$, которые, в свою очередь, сопровождались изменениями оптических констант. Проведен анализ наблюдаемых эллипсометрических спектров с использованием многопараметрических моделей. В результате проведенного анализа делается вывод о том, что хорошее совпадение экспериментальных и расчетных спектров наблюдается при учете изменяющегося состава аморфных пленок, происходящего при изменении состава газовой смеси. Существование на поверхности исследуемых пленок тонкого (6–8 нм) слоя окисла кремния и справедливость использования двухслоевой модели в расчетах эллиптических измерений подтверждаются проведенными исследованиями структуры методом атомно-силовой микроскопии.

Поступила в редакцию: 16.04.2012
Принята в печать: 25.04.2012

 Англоязычная версия: Semiconductors, 2013, 47:3, 376–382

Реферативные базы данных:

•