Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Optical properties and morphology of PECVD deposited titanium dioxide films

Kowalski J., Sobczyk-Guzenda A., Szymanowski H., Gazicki-Lipman M.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2009

|

Vol. 37, nr 2

298-303

EN

Purpose: The purpose of the present work is to compare the structure and optical properties, with respect to their potential optical applications, of titanium dioxide films synthesized with the PECVD method from two different precursor materials, namely titanium tetrachloride and titanium tetraethoxide (TEOT). Design/methodology/approach: Optical properties as well as thickness of the films were analyzed by means of Variable Angle Spectroscopic Ellipsometry (VASE). Morphology studies were carried out by Scanning Electron Microscopy (SEM) and chemical composition characterisation was performed with the help of Energy Dispersive Spectroscopy (EDS) unit coupled with the electron microscope. Findings: Optical parameters approaching those of titanium dioxide were achieved for both precursors. Studies of morphology show that the films produced from TEOT have favourable, smooth surface in contradiction to broccoli-like structure obtained for the chloride precursor. The type of substance used for titanium oxides synthesis determined chemical composition of the films resulting in their enrichment with either chlorine or carbon, depending on the precursor composition. Practical implications: The optical quality of the films is good enough to suggest their applications in stack multilayer interference filters. The refractive index values of these films advocate their use as high refractive index materials while their low extinction coefficients assure the devices transparency. Originality/value: The work presents deposition rates as well as the films optical properties, chemical composition and morphology in relation to operational parameters of their synthesis. It also provides a comparison of these characteristics for two competitive precursor compounds. Finally, it presents the capability of PECVD method for the deposition of optical coatings onto polymer substrates.

2

Gradientowe warstwy a-SiNx:H osadzane plazmochemicznie w układzie RF CVD

Jurzecka-Szymacha M., Kluska S., Tkacz-Śmiech K.

Inżynieria Materiałowa

|

2008

|

Vol. 29, nr 6

768-771

PL

Warstwy amorficznego krzemu (a-Si:H), amorficznego azotku krzemu (a-SiNx:H) oraz układy warstwowe (a-Si:H - a-SiNx:H) osadzono na podłożach Si (001) z zastosowaniem metody PE CVD, w rozwiązaniu RF CVD. W ośmiominutowym procesie syntezy uzyskano warstwy o grubościach rzędu 550÷750 nm, zależnie od typu. Jako prekursorów gazowych użyto SiH4, N2 i H2. Skład chemiczny warstw określono za pomocą spektroskopii XPS. Dyskusję odnośnie budowy atomowej otrzymanych materiałów przeprowadzono na podstawie wyników z pomiarów widma FT IR w zakresie 400÷4000 cm-1. Potwierdzono, że w strukturze warstw a-Si:H dominują wiązania Si-Si oraz terminalne wiązania Si-H. Budowa warstw a-SiNx:H zdominowana jest obecnością wiązań Si-N. Stosunek [N]/[Si] w tych warstwach jest bliski stechiometrii azotku krzemu [N]/[Si] ? 1,4. W warstwach zawierających azot nie stwierdzono obecności tlenu. Dowodzi to ich szczelności i przesądza o atrakcyjności w roli materiałów wielofunkcyjnych do zastosowań w (mikro/opto)elektronice i fotowoltaice.

EN

Layers of amorphous silicon (a-SI:H), amorphous silicon nitride (a-SiNx:H) and two-layer systems (a-Si:H - a-SiNx:H) were deposited on Si (001) wafers. PE CVD technique in RF CVD solution was applied. The layers of the thickness of the order 550 - 750 nm were deposited. The synthesis was carried on for 8 minutes with application of SiH4, N2 and H2 as reactive gases. Chemical composition of the layers was determined from XPS spectra. A discussion concerning atomic structure was based on FT IR spectra measured within 400 - 4000 cm-1 range. A presence of Si-Si and terminal Si-H bonds has been confirmed for a-Si:H layers. A structure of a-SiNx:H layers is dominated by Si-N groups. The [N]/[Si] is close the stoichiometric value and equals 1,4. It is confirmed that there is no oxygen in the structure of the silikon nitride layers. It makes the layers attractive material for applications in (micro/opto)electronics and photovoltaics.

3

Analiza powierzchniowych procesów elektronowych w strukturze Metal-SiO2-GaAs

Kochowski S.

Zeszyty Naukowe. Matematyka - Fizyka / Politechnika Śląska

|

2001

|

z. 88

3-125

PL

Monografia dotyczy problematyki wykorzystania pomiarów charakterystyk elektrycznych struktur MIS do uzyskania informacji o procesach elektronowych w obszarze powierzchni międzyfazowej GaAs-SiO2 i parametrach, które je opisują. Przedstawiono podstawy fizyczne analizy powierzchniowych procesów elektronowych w strukturze MIS oraz poglądy na naturę stanów powierzchniowych w układzie półprzewodnik-dielektryk . Obiektem badań były struktury Au/Pd/Ti-SiO2-GaAs z warstwą dielektryka naniesioną metodą PECVD. Wykonano pomiary pojemności i konduktancji struktur w szerokim zakresie częstotliwości i napięć polaryzacji bramki, w różnych temperaturach, dla struktur poddanych różnej obróbce technologicznej. Zaobserwowano silną dyspersję częstotliwościową charakterystyk, którą można wiązać z naturą powierzchni międzyfazowej GaAs-SiO2 oraz wpływ głębokich pułapek w GaAs. Pokazano możliwość opisania tych efektów na podstawie modelu powierzchni międzyfazowej półprzewodnik-dielektryk jako układu nieuporządkowanego, w którym występują zlokalizowane stany elektronowe o ciągłym rozkładzie gęstości funkcji energii i w przestrzeni, jak również układem równoważnym struktury skonstruowanym metodami spektroskopii impedancyjnej. W układzie równoważnym złożone procesy prowadzące do częstotliwościowej dyspersji charakterystyk reprezentowane są przez element połączony w szereg z rezystancją. Wyznaczono parametry struktur MIS, takie jak: potencjał powierzchniowy, rozkład gęstości stanów powierzchniowych oraz ich przekrój czynny na wychwyt nośników ładunku, gęstość głębokich pułapek, ich położenie energetyczne i przekrój czynny na wychwyt nośników, pojemność dielektryka i rezystencja szeregowa, a także parametry układu równoważnego. Konstruowanie układu równoważnego struktury MIS i jego analiza umożliwiają w prosty sposób uzyskiwać informacje o parametrach i wpływie technologii na te parametry.

EN

The monography concerns on the problems of the usage measurements of electrical characteristic of MIS structures to obtain an information about the electron processes at GaAs-SiO2 interface and the parameters which are used to describe them. The physical principles of analysis of the surface electron processes in MIS structure have been presented as well as the views on the nature of surface states in semiconductor-insulator system. The objects of investigations were Au/Pd/Ti-SiO2-GaAs structures with the dielectric layer obtained by PECVD process. The measurements of the capacitance and conductance in broad frequency and gate voltage range have been performed at different temperatures for the structures with different technological treatment. The large frequency dispersion of characterstics, which may be connected with GaAs-SiO2 interface nature, and the influence of deep traps in GaAs have been observed. The possibility of the description of those effects on the basis of surface disorder model, where localized electron states distributed in energy and in space exist has been shown as well as by equivalent circuit of MIS structure constructed by the method of impedance spectroscopy. In the equivalent circuit complex processes resulting in the frequency dispersion of structure charasteristic are represented by the constant phase element connected in series with resistance. The structure parameters such as: surface potential, density distribution of the surface states and their electron capture cross-section, deep traps density their energy and carrier capture cross-section, the insulator capacitance and series resistance as well as the equivalent circuit parameters have been estimated. The construction and analysis of equivalent circuit of MIS structure make it possible to obtain in simple way an information about the structure parameters and influence technology on these parameters.