納米硅薄膜的結(jié)構(gòu)和成分表征方法評估.pdf

1、本項目是根據(jù)現(xiàn)有條件和已了解的納米硅薄膜的應(yīng)用特性為基礎(chǔ)，主要選擇了X射線衍射、紅外光譜、輝光放電光譜、掃描電鏡等多種分析手段，較系統(tǒng)地研究了納米硅薄膜的微結(jié)構(gòu)，生長工藝參數(shù)對微結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)構(gòu)對薄膜性能的影響，為納米硅薄膜的研究和應(yīng)用打下基礎(chǔ)。 （1）XRD是一種常用的無損傷表征物相的方法。用X射線衍射儀的薄膜附件，使用平行光束法可鑒定納米硅薄膜的晶系結(jié)構(gòu)、晶粒分布，計算出平均晶粒尺寸。將所研究的掠射角選取、背底扣除、峰寬化因

2、素等方法應(yīng)用于其他極薄的納米薄膜（Sol-Gel提拉法、磁控濺射法）的物相和平均晶粒尺寸表征中，證明是可行的。但針對不同的樣品要注意實驗條件的選取和數(shù)據(jù)處理中的準(zhǔn)確性。 （2）在研究中將輝光放電光譜（GDS）首次用于表征納米硅薄膜中元素的定量分布。通過不同標(biāo)樣的選擇，優(yōu)化輝光光源參數(shù)、計算標(biāo)樣樣品的濺射速率，建立了摻雜納米硅薄膜的定量表征分析方法。用GDS方法代替AES方法作薄膜元素的定量分布表征，其優(yōu)點在于簡便快速、成本低、靈

3、敏度高，同時能提供氫的數(shù)據(jù)，對氧的檢測靈敏度也高于AES方法。GDS分析范圍較大，本研究中選擇2 mm直徑的陽極，獲得的成分分布應(yīng)代表薄膜的這一直徑范圍內(nèi)的平均值。 （3）用傅立葉紅外光譜儀中的可變角鏡反射附件分析表明納米硅薄膜中存在多種氫鍵合方式，揭示了不同工藝參數(shù)制備的薄膜中氫鍵的吸收峰強度和位置的變化，并發(fā)現(xiàn)摻雜納米硅薄膜中有P-H2紅外吸收峰。一些樣品還存在Si-O吸收峰，其結(jié)果與GDS分析是一致的。 （4）在采