张林睿，周炳卿，张 娜，路晓翠，乌仁图雅，高爱明

内蒙古师范大学物理与电子信息学院，功能材料物理与化学自治区重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010022

氮流量在高氢氛围中对富硅氮化硅薄膜材料结构及其发光特性的影响

张林睿，周炳卿*，张 娜，路晓翠，乌仁图雅，高爱明

内蒙古师范大学物理与电子信息学院，功能材料物理与化学自治区重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010022

采用等离子体增强化学气相沉积技术，以N2掺入到SiH4和H2的沉积方式，分别在玻璃和N型单晶硅片(100)衬底上制备富硅氮化硅薄膜。通过紫外-可见光吸收光谱、傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR光谱)、拉曼光谱和光致发光谱(PL谱)分别表征掺氮硅薄膜材料的带隙、结构及其发光特性的变化。结果表明： 在氢气的氛围中，随着氮气流量的增加，氢原子能够对薄膜缺陷起到抑制作用，并使较低的SiH4/N2流量比下呈现富硅态，但却不利于硅团簇的形成。随着氮原子的掺入，Si—N键的含量增大，带隙增大，薄膜内微结构的无序度也增大，薄膜出现了硅与氮缺陷相关的缺陷态发光； 随着氮原子进一步增加，出现了带尾态发光，进一步讨论了发光与结构之间的关联。这些结果有助于采用PECVD制备富硅氮化硅对材料发光与结构特性的优化。

等离子体化学气相沉积； SiNx∶H薄膜； 结构； 光致发光

引 言

氮化硅是一种常见的功能材料，在光电子领域有着广泛的应用，例如集成电路的层间绝缘层，薄膜晶体管，以及太阳能电池的减反层[1-2]。……