位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
不同退火温度下晶化硅薄膜的电学输运性质
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:物理学报
  • 时间:0
  • 页码:7878-7883
  • 语言:中文
  • 分类:O484[理学—固体物理;理学—物理] TG139.8[金属学及工艺—合金;一般工业技术—材料科学与工程;金属学及工艺—金属学]
  • 作者机构:[1]南京大学物理系,固体微结构物理国家重点实验室,南京210093
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(批准号:2007CB613401), 国家自然科学基金(批准号:10874070), 高等学校博士学科点专项基金(批准号:20070284020)资助的课题.
  • 相关项目:新型低维量子结构与器件
中文摘要:

采用等离子体化学气相沉积技术制备氢化非晶硅薄膜,经过不同温度下的热退火处理,使薄膜由非晶结构向晶化结构转变,得到含有纳米晶粒的晶化硅薄膜.在晶化过程中,采用Raman技术对样品的结构进行表征.通过变温电导率的测试,对薄膜的电学输运性质进行了分析.研究结果表明:退火温度为700℃时,样品中开始有纳米晶形成,随着退火温度的增加,样品的晶化比增大,在1000℃时,薄膜的晶化比达到90%以上.在700℃退火时,薄膜中晶化成分较低,载流子的传输特性主要受到与硅悬挂键有关的缺陷态影响,表现为带尾定域态的跳跃电导.随着晶化度的提高,在1000℃时薄膜的电输运过程主要为晶化硅的扩展态电导,同时量子隧穿输运对薄膜的电输运过程也有一定的影响.

英文摘要:

Hydrogenated amorphous Si thin films were prepared by plasma-enhanced chemical vapor deposition. As-deposited samples were annealed at different temperatures to obtain nano-crystalline Si. During the transition process from amorphous to nanocrystalline structure, Raman scattering spectroscopy was used to characterize the changes of microstructures. The temperaturedependent conductivity was measured in order to understand the electric transport processes in the films. It was found that the crystallization occurs at around 700 ℃. The crystal volume fraction ( Xc ) increases with the increase of annealing temperature, and in the case of the Si film annealed at 1000 ℃ , the Xc is beyond 90%. The carrier transport characteristics in the films annealed at the different temperatures are different from the as-deposited film. For the sample annealed at 700 ℃, the carrier transport is strongly influenced by the defect states resulting from the effusion of hydrogen, and it is controlled by the hopping conduction of the localized states in the difference measurement temperature regions causing the dual activation energies. For the highly crystallized Si film annealed at 1000℃, the transport process is strongly influenced by the transport of the extended states in the crystalline silicon, while in the high temperature region, the quantum tunneling process plays an important role in the carrier transport property.

同期刊论文项目
期刊论文 196 会议论文 66 获奖 2 专利 22 著作 2
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876