Поиск

Формирование аморфных нанокластеров и нанокристаллов германия в пленках GeSi[x]O[y] на кварцевой подложке с использованием печных и импульсных лазерных отжигов

Авторы: Fan, Zhang Кочубей, С. А. Stoffel, M. Rinnert, H. Vergnat, M. Володин, В. А.
Подробная информация
Индекс УДК 621.315.592
Формирование аморфных нанокластеров и нанокристаллов германия в пленках GeSi[x]O[y] на кварцевой подложке с использованием печных и импульсных лазерных отжигов
Электронный ресурс
Аннотация Пленки нестехиометрических германосиликатных стекол GeO[0.5][SiO[2]][0.5] и GeO[0.5][SiO][0.5] получены соиспарением порошков GeO[2] и SiO либо SiO[2] и напылением на холоднуюпо дложку из плавленого кварца в высоком вакууме. Затем пленки подвергались печным либо импульсным лазерным отжигам (XeCl лазер, лямбда = 308 нм, длительность импульса 15 нс). Свойства образцов были исследованы с применением методов спектроскопии пропускания и отражения, спектроскопии комбинационного рассеяния света и фотолюминесценции. Как показал анализ спектров комбинационного рассеяния света, осажденная при температуре подложки 100°C пленка GeO[SiO] содержала кластеры аморфного германия, а в спектрах комбинационного рассеяния света осажденной при той же температуре пленки GeO[SiO[2]] сигнала от колебаний связей Ge-Ge не обнаружено. Край оптического поглощения исходной пленки GeO[SiO[2]] составлял ~ 400 нм, а в пленке GeO[SiO] наблюдалось поглощение вплоть до ближнего инфракрасного диапазона, очевидно, вследствие поглощения на германиевых нанокластерах. Отжиги приводили к длинноволновому сдвигу края поглощения. После отжига при 450°C в пленке GeO[SiO[2]] были обнаружены кластеры аморфного германия, а после отжига при 550°C, а также после импульсного лазерного отжига в ней обнаружены нанокристаллы германия. Для кристаллизации аморфных нанокластеров в пленке GeO[SiO] потребовался отжиг при температуре 680°C. При этом размеры нанокластеров Ge в ней были меньше, чем в пленке GeO[SiO[2]]. С применением импульсного лазерного отжига не удалось кристаллизовать кластеры германия в пленке GeO[SiO]. Очевидно, чем меньше размер полупроводниковых нанокластеров в диэлектрической матрице, тем труднее их кристаллизовать. В спектрах фотолюминесценции отожженных пленок при низкой температуре обнаружены сигналы, которые обусловлены либо дефектами, либо кластерами германия
Ключевые слова нанокластеры
Физика и техника полупроводников
2020
Т. 54, вып. 3. - С. 251-258
Имя макрообъекта Fan_формирование