文档介绍：及发光特性的研究等离子体沉积/纳米颗粒薄膜东华大学博士论文学校代号:姓名:杨沁玉导师:王庆瑞张菁学科专业::完成曰期::/·
学位论文作者签名:才易沁五东华大学学位论文原创性声明本人郑重声明:我恪守学术道德,崇尚严谨学风。所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中己明确注明和引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品及成果的内容。论文为本人亲自撰写,我对所写的内容负责,并完全意识到本声明的法律结果由本人承担。日期:加瓿г翵形日
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学位论文作者签名:音勿某蟆东华大学学位论文版权使用授权书不保密呼学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅或借阅。本人授权东华大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口,在年解密后适用本版权书。本学位论文属于日期:加年拢痽日参露囊●
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等离子体沉积D擅卓帕1∧及发光特性的研究摘要特性的有效控制,成功制备出大面积具有网孔结构的/薄膜。硅是世界上矿藏最丰富,微电子工艺最成熟,光电集成最理想硅直接窄带隙宽度难以发光的缺陷,就此开创了微纳米硅基光电薄膜材料的研究。而目前电化学等湿法制备不能满足这一工业要求,故对新的制备方法的探索就显得尤为迫切。等离子体沉积俏⒌的半导体材料。但是由于硅是间接带隙光电材料,跃迁几率很低,引起硅的发光效率很低,并且发光不稳定,因此硅基发光一直是硅光电集成中最重要的难题。年,瓹谝淮畏⑾至硕嗫坠柙谑椅孪驴梢圆芮的光致发光现象,并且发射能量大于块体单晶硅的带隙宽度,这使人们意识到具有微纳米结构和丰富表面态的硅材料可以克服块体单晶子工业薄膜制备常用技术,其中近常压环境中等离子体沉积的方法具有薄膜性能优异且可控,设备简单,成本低,清洁环保等优势,用其制备具有荧光特性的量子结构与表面态结构的/薄膜己成为目前硅基光电薄膜材料的研究热点。本文在近常压环境中,将等离子体节。改变放电参数和偏压条件可以实现对薄膜的形貌,结构以及发光疭放电区域和沉积区域分开,在沉积区加载负偏压对沉积过程进行调
由于气压条件和沉积过程的特殊性,制备出的薄膜既有很高的孔隙率,又同时具有纳米颗粒结构,且表面态丰富,并观测到了良好的荧第一部分:以多孔纳米结构为目标,设计新的实验方法将等离子体放电区与沉积区分开,并对其放电特性进行研究与薄膜的生长过程紧密相关,同时极大的影响着薄膜的结构及发光特进行了系统的研究。研究发现:高频介质阻挡放电诮Q环境中的放电以多电流脉冲的丝状放电为主,升高放电电压,放电的有效手段,用“裂解后的离子在偏压场中被极化”的观点成功地解释光特性。论文的研究主要包括以下三部分:为制备出具有多孔特性的/纳米发光薄膜,在近常压环境中进行,并对电极形式进行改进,将等离子体放电区域和沉积区域截然分开,同时在沉积区加载负偏压对沉积过程进行调节。等离子体沉积纳米硅基发光薄膜的过程中,等离子体的放电特性性。因此,我们在论文的第三章对实验用不同放电形式下的放电特性均匀性也随之提高。低气压环境中的射频江淞鞣诺缋嗨朴诨光放电,放电开启电压较高频诺绱蠓档停揖刃运娣诺绻率明显提高。发射光谱研究表明,在本文讨论的放电电压范围和功率的范围内,高频诺绲牡缱游露鹊陀趌,而射流等离子体中的电子温度可达—。论文第四章用P投苑诺绻的数值模拟补充了实验无法测量空白,高频诺缒D饨峁允荆偏压的引入改变的电场、电势等的分布,成为调节薄膜结构、性质的暮▲
了这种现象。第二部分:实验条件对薄膜的结构、性质调控的研究的量子限域效应,量子限制发光中哪P汀⒑陀蒆有关的发光基团可以解释每个发光峰的发光机理。论文第五章对薄膜表面形貌的琓以及炔馐员明,高频诺绯粱谋∧ざ嗫着钏桑尤肫沟鹘诤螅障堵随偏压增大而增大。射流放电沉积的薄膜致密紧实,有的纳米晶颗粒镶嵌其中。,约癤结果显示,,.暮克嫫购驼伎毡壬叨跎佟5推股流放电沉积的薄膜中的。猄婀β拭飨约跎伲琒哪擅拙蹇帕在较高的功率下出现。第三部分:沉积薄膜发光特性及发光机理的研究论文第六章对不同薄膜的和发光特性进行研究,结果显示:近常压环境中沉积薄膜在紫外光和高能电子的激发下发出蓝光,和峰的位置不随偏压和占空比升高改变,但是强度却大大提高。较高占空比下沉积薄膜的谱有新的发光峰出现,退火后峰也明显蓝移。低气压射流放电沉积薄膜的也出现较大的蓝移,且强度随放电功率减小。论文第七章的分析表明,的纳米晶体颗粒关键词:近常压等离子体,纳米,偏压,占空比,荧光,阴极射线谱
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