Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.
Скачать (прямая ссылка):
Рис. 7.3.7. Изменение пропускания Г субоксидных пленок при нагреве на воздухе со скоростью 100 °С/мин. Пропускание измерялось при 633 нм [ 27]
Таблица 7.3.3. Изменение цвета субоксидиых тонких пленок, индуцируемое действием световой вспышки | 27]
Оксид Цвет Изменение цвета
1пОх Серый Светлеет
GeOj. (Те) Желтый, коричневый Темнеет
?ьох Серый, коричневый »
$,ъох Серый, коричневый
ТеОх Серый, коричневый >•
МоОд. Голубой (синий) Тёмно-голубой (темно-
синий)
пленки, однако пики, отвечающие W или W03 отсутствовали. Анализ состава субоксида Те обнаружил, что атомное отношение кислорода к теллуру (О/Те) согласуется с расчетными значениями, соответствующими реакции (7.3.1). Можно заключить, что реакция восстановления протекает полностью в соответствии с реакцией (7.3.1).
Пленки субоксидов, осажденные на подложки из ПММА методом восстанавливающего напыления, обладали свойствами фотопотемнения или фотоосветления. В табл. 7.3.3 показано изменение цвета различных тонких субоксидных пленок, индуцируемое действием на них света ксеноновой вспышки продолжительностью 1 мс. Толщина пленок составляла 100—200 нм. Оптическая пйотность пленок GeO (Те), PbO^, SbO^.-, ТеО^. и МоОх при экспонировании светом возрастала (фотопотемнение). Тонкая светло-желтая пленка GeO^ не реагировала на ксе-ноновую вспышку. Однако добавление небольшого количества Те в GeOx[GeOx(Te)] приводит к изменению цвета пленки на желтовато-коричневый. Такие пленки приобретают высокую чувствительность к ксеноновой вспышке. В других субоксидных пленках при добавлении Те или некоторых других присадок чувствительность также слегка возрастала.
На рис. 7.3.6 показаны кривые отношения контрастов при пропускании на этих субоксидных пленках до и после действия ксеноновой вспышки в зависимости от энергии экспозиции. Оптическое пропускание измерялось с помощью Не—Ne-лазера (X = 633 нм). На всех пленках, кроме InO^, отношение контрастов возрастает с увеличением энергии экспозиции, а насыщение происходит за пределами обычно применяемых энергий. На пленке InO^ отношение контрастов уменьшается, что свидетельствует о фотоосветлении.
На рис. 7.3.7 показано изменение характеристик пропускался субоксидных пленок на подложках из стекла пирекс после нагрева образцов до 300 °С со скоростью 100 °С/мин. Каждая пленка субоксида обладает некоторой критической температурой, после которой пропускание заметно уменьшается или увеличивается. Для SbO^, ТеО и GeO (Те) эти критические температуры равны соответственно 150, 120 и 280 °С. Пропускание свежеосажденных пленок МоО^ иРЬО^ выше, чем у других субоксидов, однако наблюдаются схожие изменения. Пропускание пленки МоО^ выше 150 °С критически падает, тогда как про-
351
350
пускание пленки РЬО нагретой на воздухе выше 210 °С, растет, а при нагревании в инертном газе, например, в Аг, оно постепенно падает. В противоположность другим пленкам пропускание пленки 1пОх после температуры перехода 120 °С возрастает. На основании этих результатов явления фотопотемнения или фотоосветления при световой вспышке можно связать с влиянием нагрева пленок.
Таблица 7.3.4. Оптические константы субоксидных плеиок при 830 им (27)
Свежеосажденные пленки Пленки после термообработки Режим
' " ~-- термообработки
а,, см" и, tt?,CM-' п.
2.5 104 1,8 6,1 104 1,9 250 °С, 5 мин,
воздух
0,8 105 3,1 1,0 105 3.6 То же
4.7 104 2,7 1,0 105 3,2 300 °С, 5 мин,
воздух
3,6 10" 2,9 3,5 104 2,8 250 °С, 5 мин,
воздух
5,6 103 1,8 1,1 104 2,1 То же
5.3 103 1,9 0,9 103 2,0
Наряду с пропусканием измерялись коэффициенты отражения и их изменения (табл. 7.3.4). Приведенные коэффициенты поглощения а и показатели преломления п рассчитывались из измеренных значений коэффициентов отражения и пропускания, нормированных к единичной толщине пленки. Как видно из таблицы, значительные изменения п наблюдаются на пленках ТеО^, СеО^ (Те) и МоОх. Результаты свидетельствуют о возможности применения пленок в оптических записывающих дисках, работающих на принципе отражения.
Приведенные выше данные показывают, что благодаря сравнительно высокому отношению контрастов и низкой пороговой энергии записи пленки ТеОх являются одним из наиболее перспективных в технологии ЗУ большой емкости. Поэтому их свойства и механизм оптической записи на них стали предметом дальнейших исследований.
г, %
Рис. 7.3.8. Влияние нагрева на пропускание тонких пленок различного соста-
__ ва[27):
О 100 200 300 г,Г 1 - ТеО0)8;--2-ТеОм; i-TeOI2
352
На оптические свойства и термические изменения субоксидных пленок влияет степень восстановления. Для того чтобы пленки ТеО^. обладали одинаковым атомным отношением Те/О но толщине, в экспериментах применялся метод напыления из двух источников, представляющих собой металлический Те и Те02, поскольку, контролируя температуру источника, можно получать пленки ТеО^. с различными атомными соотношениями Те/О. Величина Те/О на пленках, изготовленных этим методом, оценивалась с помощью Оже-электронной спектроскопии (ОЭС). Контролируемое отношение оказалось постоянным по всей толщине пленок.
