Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Хамакава Й. -> "Аморфные полупроводники и приборы на их основе" -> 73

Аморфные полупроводники и приборы на их основе - Хамакава Й.

Хамакава Й. Аморфные полупроводники и приборы на их основе. Под редакцией докт.техн.наук С.С. Горелика — М.: Металлургия, 1986. — 376 c.
Скачать (прямая ссылка): amorphnye-poluprovodniki.djvu
Предыдущая << 1 .. 67 68 69 70 71 72 < 73 > 74 75 76 77 78 79 .. 153 >> Следующая

Полоса поглощения между 1200 и 1500 см"' обусловлена колебательными модами изгиба атомных групп С\\п. Пик 1450 см"1, наблюдаемый только в a-Si 1 _ VCX ; Н, полученном из этилена, до сих пор не идентифицирован. По аналогии со спектрами производных алкосилана [45] пик 1450 см"1 может быть обусловлен модой изгиба связи — СН2 —. Другой максимум полосы с волновым числом 1250 см"1 обусловлен колебательной модой симметричного изгиба связи СНз—Si. Этот максимум наблюдается только в a-Si 1 -ХСХ : Н, полученном на основе метана. Таким образом, проведенные исследования показывают, что в пленках a-Sii _ХСХ : Н, полученных из газовой смеси на основе этилена, связи СН3 —Si не наблюдаются.
Характерной чертой спектра является пик поглощения 780 см"1. Авторами [29] этот пик отнесен к колебательной моде качания связи Si—СН3. Считается, однако, что этот максимум обусловлен модой растяжения Si—С, так как он наблюдается в водороднесодержащем PP-a-SiC [42]. На рис. 4.2.5 интенсивность максимума поглощения с волновым числом 780 см"1 в a-Si,_xCx:H на основе метана (а = 900 см"1) в четыре раза выше, чем в спектре a-Si[_xCx : Н на основе этилена (а = 210 см"1). Если предположить, что пик 780 см"1 обусловлен колебательной модой Si'-Нз, то его поведение хорошо согласуется с поведением максимума поглощения 1250 см"1.
Изложенные выше факты свидетельствуют о том, что в структуре a-Sij -ХСХ : Н на основе этилена и метана углерод находится в виде атомных групп этила (С2Н5) и метила (СН3) соответственно. Содержание водорода в связях Si-CH3 в a-Sii_xCx : Н на основе метана не превышает, однако, 1—2 7с (ат.).
Интересной особенностью ИК-спектров на рис. 4.2.5 является также полоса поглощения между 860 и 890 см"1, приписываемая авторами [46-47] колебательным модам связей Si-H2 или (Si—Н2)л. В спектрах поглощения пленок аморфного кремния, осажденных при отсутствии источников углерода в том же реакторе, эта полоса из-за ее малой интенсивности не обнаруживается. Однако в спектрах пленок a-Si[„xCx : Н, в особенности в спектрах пленок, полученных из газовой смеси на основе этилена, эта полоса наблюдается хорошо. Это свидетельствует о том, что атомы углерода стимулируют накопление в аморфных сетках связей Si — Н2. Интенсивность пика поглощения с волновым числом 890 см"1 в спектрах a-Si | _Л-СХ : Н на основе метана и этилена составляет 350«и 1100 см"1, так что содержание связей Si—Н2 в пленках на основе этилена
175"'
в три раза больше, чем в пленках на основе метана. С этим выводом согласуется то, что интенсивность полосы поглощения 2000—2100 см"1 в a-Sij_xCx : Н на основе этилена также выше. Пики этой полосы 2090 и 2000 см-1 приписываются колебательным модам растяжения связей Si—Н2 и Si-H [46, 47г. Известно также, что положение пика 2000 см"1 с увеличением в пленках содержания связей Si—С смещается в сторону больших волновых чисел [29]. Такой сдвиг может быть обусловлен большой электроотрицательностью растворенных атомов углерода. Используя соотношение, найденное [48], частоты колебаний растяжения связей Si —Н и Si —Н2 в пленках a-Si i ~ ХСХ : Н можно представить в виде, см"1:
v
v
s?..„ = 1740,7 + 34,72 X(Rt) ± 13, ? = i
si.H = 1956,3 + 25,42 X{Rf) ± 12.
i= 1
С помощью этих выражений можно рассчитать величину влияния соседних атомов на частоты колебаний 51-Н и 51-Н2, связанных с одним, двумя или тремя атомами углерода. Результаты расчетов приведены в табл. 4.2.1. Как видно из нее, пик поглощения 2090 см"1 может быть обусловлен любой колебательной модой растяжения связи 81—Н с одним или двумя присоединенными к 51 атомами углерода. Учитывая, что содержание углерода в исследованных пленках было небольшим (отношение интенсивностей пиков в ОЭС-спектрах С/51 = 0,06), можно полагать, что пик 2090 см"1 обусловлен колебательной модой растяжения связи 51—Н с одним присоединенным к кремнию атомом углерода.
В спектрах пленок а-811_хСх : Н, осажденных при комнатной температуре, наблюдается пик поглощения 2120 см"1, который может быть обусловлен колебательной модой растяжения связи 51—Н2 с одним атомом
- углерода, присоединенным к ато-
Таблица 4.2.1. Рассчитанные частоты колебаний растяжения связи Si-H
SI-H,?W"' Si-Hz,?Vr'
•-?-0 2013 X тг
С-"-о 2054 X 2,19
С -J-o 2095 С
С С-\-о 2135 С
му кремния. Анализ интенсивности пиков поглощения, обусловленных колебательной модой изгиба Связи Б! —Н2, показывает, что вклад связей Б| — Н2 в пик 2090 см"2 (1>$1_ н= 2090 см-1, а 1>8; л =2120 см-1) в пленках а-Б!)'_. *Су : И на основе этилена больше, чем в таких же пленках на основе метана.
• -Si о-н
176
Содержание водорода
Содержание водорода может быть определено методами обратного резерфордовского рассеяния (ОРР), ядерных реакций или ИК-спектро-скогши. В работе [37], определяли содержание водорода с помощью ОРР В-ядерных реакций и выявили влияние содержания водорода на плотность пленок. Было показано, что данные, полученные методами ОРР и В-ядерных реакций, находятся в хорошем согласии. Однако эти методы имеют один общий недостаток: с их помощью определяется полная концентрация атомов водорода, в том числе и атомов, не участвующих в связях. По этой причине наибольшее распространение при определении концентрации связанного водорода в a-Sii_xCx:H получил метод ИК-спектроско-пии [26]. Содержание в пленках a-Sii ^.vC.v : Н водорода определяется следующим уравнением:
Предыдущая << 1 .. 67 68 69 70 71 72 < 73 > 74 75 76 77 78 79 .. 153 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed