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J-GLOBAL ID：201502296035365341   整理番号：15A0708801

プラズマ強調化学蒸着で成長させたシリコンリッチシリコンナイトライド膜の構造と発光特性

Structural and light emitting properties of silicon-rich silicon nitride films grown by plasma enhanced-chemical vapor deposition

著者 (6件)： TORCHYNSKA T.V. (ESFM-Instituto Politecnico Nacional, Mexico DF 07320, MEX) ,  CASAS Espinola J.L. (ESFM-Instituto Politecnico Nacional, Mexico DF 07320, MEX) ,  KHOMENKOVA L. (V. Lashkaryov Inst. of Semiconductor Physics at National Acad. of Sciences of Ukraine, 45 pr. Nauky, 03028 Kyiv, UKR) ,  VERGARA Hernandez E. (UPIITA-Instituto Politecnico Nacional, Mexico DF 07320, MEX) ,  ANDRACA Adame J.A. (CNMN-Instituto Politecnico Nacional, Mexico DF 07320, MEX) ,  SLAOUI A. (ICube, 23 rue du Loess, BP 20 CR, 67037 Strasbourg Cedex 2, FRA)
資料名： Materials Science in Semiconductor Processing  (Materials Science in Semiconductor Processing)
巻： 37  ページ： 46-50  発行年： 2015年09月 
JST資料番号： W1055A  ISSN： 1369-8001  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： イギリス (GBR)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： p型シリコン基板上にプラズマ強調化学蒸着(CVD)で制作したSiリッチシリコンナイトライド膜を,フォトルミネセンス(PL)とX線回折(XRD)法で調べた。膜のストイキオメトリはNH₃/SiH₄比(R)をR=0.56~1.0で変化させて制御した。窒素中1100°C30分の熱アニーリングを適用して膜中に埋め込まれたSiナノ粒子を作った。XRDの実験でR=1で成長した膜にサイズが26~30nmの六方晶シリコンナイトライドNCの形成も明らかになった。Rを小さくすると(R=0.63),シリコンナイトライドNCのサイズは2.8~3.0nmまで減少する。R=0.56で成長した膜ではアモルファスシリコンナイトライド,アモルファスSi,結晶Si相が検出された。,PL調査ではRの減少でPL強度の非単調挙動があった。もっとも高いPL強度はR=0.63で成長した膜で検出された。すべての膜のPLスペクトルは2.8~3.0,2.5~2.7,2.1~2.2,1.8~2.0eVの一連のバンドピークを持った複雑なものであることが分かった。PLスペクトルの温度挙動を20~300Kの範囲で調べ各PL成分の性質を解析した。PLバンドのピーク位置はSiN_xストイキオメトリとSi NCのサイズで変化し,Rが小さくなると赤方偏移を示した。はじめの三つのPLバンドは測定温度でそのピーク位置を変えず,シリコンナイトライドマトリクス中の放射欠陥を経由するキャリア再結合を意味している。1.8~2.0eVのPLバンドはSiバンドギャップ縮小と同様に冷却で”青”スペクトルシフトを示す。この挙動に基づいて,1.8~2.0eVのPLバンドはSi NC中の励起子発光に起因するものである。フォトルミネセンスとその励起におけるシリコンナイトライドNCの役目を検討した。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

シソーラス用語： *窒化ケイ素 ,  ナノ結晶 ,  *プラズマCVD ,  X線回折 ,  光ルミネセンス ,  化学量論 ,  スペクトル ,  赤方偏移 ,  キャリア再結合 ,  *発光
準シソーラス用語： PECVD ,  XRD ,  シリコンナノ結晶 ,  ストイキオメトリ ,  フォトルミネセンス ,  フォトルミネセンススペクトル ,  窒化シリコン ,  励起子発光

分類 (1件)： 固体デバイス材料  (NC03020K)

タイトルに関連する用語 (6件)： プラズマ ,  化学蒸着 ,  成長 ,  シリコン ,  シリコンナイトライド膜 ,  発光特性