ФОРМИРОВАНИЕ НАНОКРИСТАЛЛОВ КРЕМНИЯ В ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ Si-SiO2-О±-Si-SiO2 ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНЫХ ОТЖИГАХ: ЭКСПЕРИМЕНТ И МОДЕЛИРОВАНИЕ
И.Г. Неизвестный1,2, В.А. Володин1,3, Г.Н. Камаев1, С.Г. Черкова1, С.В. Усенков1, Н.Л. Шварц1,2
1Институт физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН, 630090, г. Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 13
neizv@isp.nsc.ru
2Новосибирский государственный технический университет, 630073, г. Новосибирск, просп. К. Маркса, 20
nataly.shwartz@isp.nsc.ru
3Новосибирский государственный университет, 630090, г. Новосибирск, ул. Пирогова, 2
volodin@isp.nsc.ru
Ключевые слова: многослойные структуры, нанокристаллы, кремний, тонкие плёнки SiO, плазмохимическое осаждение, моделирование методом Монте-Карло, multilayer structures, nanocrystals, silicon, SiO thin films, plasmochemical deposition, Monte Carlo simulation
Страницы: 84-96
Подраздел: НАНОТЕХНОЛОГИИ В ОПТИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ
Аннотация
Проведены экспериментальные и модельные исследования процессов формирования кремниевых нанокристаллов (Si-НК) в многослойных структурах с чередующимися ультратонкими слоями SiO2 и аморфного гидрогенизированного кремния (α-Si:H) в условиях высокотемпературных отжигов. Влияние отжигов на трансформацию структуры слоёв α-Si:H изучалось с привлечением методов электронной просвечивающей микроскопии высокого разрешения, спектроскопии комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции. Методом Монте-Карло проанализированы условия и кинетика формирования Si-НК. Обнаружена зависимость типа формируемых кристаллических кремниевых кластеров от толщины и пористости исходного аморфного кремниевого слоя, заключённого между слоями SiO2. Показано, что увеличение толщины слоя α-Si при низкой пористости приводит к образованию перколяционного кремниевого кластера вместо изолированных Si-НК.
DOI: 10.15372/AUT20160510 |
