论文部分内容阅读
本工作利用螺旋波等离子体增强化学气相沉积技术制备了纳米晶态SiC薄膜。通过傅立叶变换红外吸收光谱、紫外-可见透射光谱、高分辨透射电镜、原子力显微镜、扫描电子显微镜等技术对纳米碳化硅的微观结构进行了表征和分析。在此基础上,主要对纳米晶态SiC薄膜的发光特性及光生载流子衰减行为进行了研究。 随衬底偏压的增加纳米晶态SiC薄膜发光主峰蓝移,该结果归因于纳米碳化硅颗粒尺寸的减小所引起的量子效应增强。叠加在主峰上位置固定的发光峰与薄膜中纳米晶粒表面的缺陷紧密相关。氧缺陷导致的发光峰随衬底负偏压的增加而减小,说明随衬底负偏压的增加,可以抑制薄膜中的氧。 对样品的微波吸收介电谱分析表明:光生载流子瞬态行为和薄膜微观结构紧密相关,以非辐射复合为主的光生载流子衰减过程中可能含有多能级跃迁现象,并由此得到衰减时间常数和陷阱的能级位置间的关系。不同衬底偏压下样品的光生载流子衰减特性分析表明,纳米SiC薄膜中光生载流子所经历纳秒级的快衰减过程关联于样品的辐射复合过程,该过程几率随衬底偏压增大而增加;在光生载流子慢衰减过程中,有两种缺陷形成的陷阱起主要作用,衬底偏压导致陷阱深度增加。结合样品的结构特性及以上分析,在建立光生载流子衰减基本模型基础上,讨论了纳米SiC薄膜中光生载流子衰减动力学过程。