氢化非晶硅氧薄膜微结构

Abstract

以Raman散射、X射线电子能谱和红外吸了光谱细致研究了PECVD法250℃衬底温度下制备的氢化非晶硅氧（a-SiOx:H)薄膜的微结构及键构型。研究表明，在0．52≤x≤1.58的氧含量范围内，a-SiOx:H薄膜成分和结构不是均一的，依赖于局域键构型氧化程度的不同，大致存在着5种在一定程度上相互分离的结构组分，即Si,Si2O(:H),SiO(:H),Si2O3(:H)和SiO2。其中的Si相以非氢化的非晶硅（a-Si)颗粒形式存在，随氧含量x的增加其尺度持续减小但始终存在。提出一种多壳层模型来描述a-SiOx:H薄膜的结构，认为a-SiOx:H薄膜中a-Si颗粒依次为Si2O(:H),SiO(:H),Si2O3(:H)和SiO2壳层所包围。随薄膜氧含量x的增加，各壳层厚度相应变化但各自的化学构成基本保持不变