Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Termooptyczne właściwości warstw a-C:N:H

Tkacz-Śmiech K., Jaglarz J., Pieczyńska E., Marszałek K.

Inżynieria Materiałowa

|

2014

|

Vol. 35, nr 5

423--426

PL

W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elipsometrycznych dla amorficznych warstw a-C:N:H, osadzonych na monokrystalicznych waflach krzemowych Si(001) z zastosowaniem metody PACVD (13,56 MHz). Pomiary wykonano w szerokim zakresie widmowym, 300÷1700 nm, podczas grzania próbki od temperatury pokojowej do 300°C oraz w powtórnym wygrzewaniu po wcześniejszym schłodzeniu próbki do temperatury pokojowej. Do otrzymanych dyspersyjnych zależności kątów elipsometrycznych, Ψ(λ) i Δ(λ), dopasowano model warstwy i wyznaczono dyspersję współczynników załamania i ekstynkcji, szerokość przerwy optycznej oraz grubość warstwy w różnej temperaturze. Wyniki pokazują, że wszystkie wyznaczone parametry są zasadniczo różne dla warstwy w temperaturze pokojowej nie poddanej wygrzewaniu, oraz dla warstwy w 300°C i warstwy wygrzanej po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Ponowne wygrzanie warstwy prawie nie zmienia parametrów warstwy. Ponadto stwierdzono, że wszystkie zmiany mają miejsce w pierwszym wygrzewaniu w zakresie temperatury 250÷270°C. W tej temperaturze następuje zmiana grubości warstwy do około 50% wartości początkowej. Jednocześnie współczynniki termooptyczne, dn/dT i dk/dT, wykazują skokowe zmiany od wartości ujemnych do dodatnich. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wniosek, że w temperaturze 270÷300°C ma miejsce stopniowa grafityzacja struktury, o charakterze nieodwracalnym. Dowodzą tego zmiany szerokości przerwy optycznej od wartości 2,45 eV (przed wygrzewaniem), charakterystycznej dla warstw z małym udziałem fazy C-sp2 (około 20%) do 0,7 eV (dla próbki w 300°C i po schłodzeniu), charakterystycznej dla warstw o dominującym udziale fazy C-sp2 (50÷70%). Wniosek ten został poparty zmianami w widmie Ramana, w którym zaobserwowano wzrost intensywności pasma G przy około 1620 cm–1 względem intensywności pasma D przy 1360 cm–1, od ID/IG W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elipsometrycznych dla amorficznych warstw a-C:N:H, osadzonych na monokrystalicznych waflach krzemowych Si(001) z zastosowaniem metody PACVD (13,56 MHz). Pomiary wykonano w szerokim zakresie widmowym, 300÷1700 nm, podczas grzania próbki od temperatury pokojowej do 300°C oraz w powtórnym wygrzewaniu po wcześniejszym schłodzeniu próbki do temperatury pokojowej. Do otrzymanych dyspersyjnych zależności kątów elipsometrycznych, Ψ(λ) i Δ(λ), dopasowano model warstwy i wyznaczono dyspersję współczynników załamania i ekstynkcji, szerokość przerwy optycznej oraz grubość warstwy w różnej temperaturze. Wyniki pokazują, że wszystkie wyznaczone parametry są zasadniczo różne dla warstwy w temperaturze pokojowej nie poddanej wygrzewaniu, oraz dla warstwy w 300°C i warstwy wygrzanej po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Ponowne wygrzanie warstwy prawie nie zmienia parametrów warstwy. Ponadto stwierdzono, że wszystkie zmiany mają miejsce w pierwszym wygrzewaniu w zakresie temperatury 250÷270°C. W tej temperaturze następuje zmiana grubości warstwy do około 50% wartości początkowej. Jednocześnie współczynniki termooptyczne, dn/dT i dk/dT, wykazują skokowe zmiany od wartości ujemnych do dodatnich. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wniosek, że w temperaturze 270÷300°C ma miejsce stopniowa grafityzacja struktury, o charakterze nieodwracalnym. Dowodzą tego zmiany szerokości przerwy optycznej od wartości 2,45 eV (przed wygrzewaniem), charakterystycznej dla warstw z małym udziałem fazy C-sp2 (około 20%) do 0,7 eV (dla próbki w 300°C i po schłodzeniu), charakterystycznej dla warstw o dominującym udziale fazy C-sp2 (50÷70%). Wniosek ten został poparty zmianami w widmie Ramana, w którym zaobserwowano wzrost intensywności pasma G przy około 1620 cm–1 względem intensywności pasma D przy 1360 cm–1, od ID/IG W pracy przedstawiono wyniki pomiarów elipsometrycznych dla amorficznych warstw a-C:N:H, osadzonych na monokrystalicznych waflach krzemowych Si(001) z zastosowaniem metody PACVD (13,56 MHz). Pomiary wykonano w szerokim zakresie widmowym, 300÷1700 nm, podczas grzania próbki od temperatury pokojowej do 300°C oraz w powtórnym wygrzewaniu po wcześniejszym schłodzeniu próbki do temperatury pokojowej. Do otrzymanych dyspersyjnych zależności kątów elipsometrycznych, Ψ(λ) i Δ(λ), dopasowano model warstwy i wyznaczono dyspersję współczynników załamania i ekstynkcji, szerokość przerwy optycznej oraz grubość warstwy w różnej temperaturze. Wyniki pokazują, że wszystkie wyznaczone parametry są zasadniczo różne dla warstwy w temperaturze pokojowej nie poddanej wygrzewaniu, oraz dla warstwy w 300°C i warstwy wygrzanej po schłodzeniu do temperatury pokojowej. Ponowne wygrzanie warstwy prawie nie zmienia parametrów warstwy. Ponadto stwierdzono, że wszystkie zmiany mają miejsce w pierwszym wygrzewaniu w zakresie temperatury 250÷270°C. W tej temperaturze następuje zmiana grubości warstwy do około 50% wartości początkowej. Jednocześnie współczynniki termooptyczne, dn/dT i dk/dT, wykazują skokowe zmiany od wartości ujemnych do dodatnich. Na podstawie uzyskanych wyników sformułowano wniosek, że w temperaturze 270÷300°C ma miejsce stopniowa grafityzacja struktury, o charakterze nieodwracalnym. Dowodzą tego zmiany szerokości przerwy optycznej od wartości 2,45 eV (przed wygrzewaniem), charakterystycznej dla warstw z małym udziałem fazy C-sp2 (około 20%) do 0,7 eV (dla próbki w 300°C i po schłodzeniu), charakterystycznej dla warstw o dominującym udziale fazy C-sp2 (50÷70%). Wniosek ten został poparty zmianami w widmie Ramana, w którym zaobserwowano wzrost intensywności pasma G przy około 1620 cm–1 względem intensywności pasma D przy 1360 cm–1, od ID/IG = 0,8 do prawie ID/IG = 0,45. 0,8 do prawie ID/IG = 0,45. 0,8 do prawie ID/IG = 0,45.

EN

Amorphous a-C:N:H layers, deposited on monocrystalline silicon Si(001) by PACVD (13.56 MHz), were subjected to ellipsometric studies. The measurements were performed in a broad spectrum, 300÷1700 nm, at heating from the room temperature to 300°C and at the reheating after earlier cooling the sample. The layer model was fitted to the recorded dispersion dependencies of ellipsometric angles, Ψ(λ) and Δ(λ). Hence, the dispersion of refractive and extinction indices, optical gap and thicknesses of the layer at various temperatures were determined. The results show that all these parameters are essentially different for the unheated layer and the layer heated to 300°C, as well as for the same layer cooled down the room temperature. The re-heating hardly changes the layer parameters. All observed changes occur during first heating, at the temperatures 250÷270°C. Starting from the temperature 250°C the layer thickness decreases to 50% of the initial value. Simultaneously, the thermo-optical parameters, dn/dT i dk/dT, show abrupt changes from negative to positive values. On the basis of the obtained results a conclusion has been formulated that at the temperature 250÷300°C a partial graphitization of the structure of a-C:N:H layer takes place. The structure transformation is irreversible. It is demonstrated mainly by the changes of the optical gap, from 2.45 eV (for the unheated sample), characteristic for the layers with small fraction of C-sp2 phase (about 20%) to 0.7 eV (for the sample at 300°C and after cooling down), typical for the layers with prevailing C-sp2 phase (50÷70%). Such conclusion has been additionally confirmed by the changes in Raman spectrum, in which an increase of the intensity of G band, at about 1620 cm–1 with respect to the intensity of D band at 1360 cm–1, from ID/IG = 0.8 to ID/IG = 0.45 has been found.

2

Otrzymywanie i właściwości warstw a-Si:H do zastosowań w fotowoltaice

Pieczyńska E., Boszkowicz P., Jurzecka-Szymacha M.

Logistyka

|

2013

|

nr 4

PL

W pracy przedstawiono wyniki badań nad otrzymywaniem, budową i właściwościami amorficznych, uwodornionych warstw krzemowych, a-Si:H. Wykonane badania dotyczą warstw otrzymanych z zastosowaniem metody chemicznego osadzania z fazy gazowej ze wspomaganiem plazmy (metoda PACVD). Badaniom poddano serię warstw osadzonych, w różnych temperaturach, na podłożu monokrystalicznego krzemu. W ocenie budowy i właściwości warstw wykorzystano metodę mikroskopii skaningowej (SEM) oraz techniki spektroskopowe: spektroskopię absorpcyjną w podczerwieni (FTIR), spektroskopię dyspersji energii promieniowania rentgenowskiego (EDS) i spektroskopię elipsometryczną. Uzyskane wyniki pokazują, że obserwowane zależności pomiędzy temperaturą procesu PACVD a mierzonymi właściwościami warstw nie są monotoniczne. Większość mierzonych parametrów pokazuje zmianę monotoniczności dla warstw otrzymanych w temperaturach z zakresu 150÷350 ºC. Za szczególnie ważny rezultat należy uznać, że wygrzewanie warstw w temperaturze 300 ºC nie zmienia ich parametrów optycznych.

EN

Amorphous silicon layers, containing hydrogen (a-Si:H), are important material for photovoltaics. The layers to be used in the production of highly effective solar cells must possess some relevant properties: density, chemical composition (H content), optical parameters and thickness. The most important optical parameters include: absorption coefficients, refractive index and optical gap. The studies on receiving a-Si:H layers with optimal parameters are conducted in many laboratories. The aim of the present studies is to complete a state of knowledge on a-Si:H layers by the results obtained for the layers deposited by Radio-Frequency Plasma-Assisted Chemical Vapour Deposition (RF PACVD). Technological parameters of the processing have been optimized, and structure and properties of the layers deposited at various temperatures have been investigated. The results show that the temperature is an important technological parameter, which does not affect the layer growth rate significantly, but influences the optical parameters. The observation that the optical parameters of the layers obtained in the RF PACVD do not change by annealing, is considered as a particularly important outcome of the research. The measurements of optical parameters were performed using spectroscopic ellipsometer JA Woollam Co., Inc.. M-2000 of the spectral range from 193 to 1690 nm.

3

The influence of fragmentation on the growth of Elodea canadensis Michx. In different light conditions

Mielecki M., Pieczyńska E.

Polish Journal of Ecology

|

2005

|

Vol. 53, nr 2

155-164

EN

Plant fragments are commonly noticed in a wide range of freshwater environments. However, data on their further growth remain very scarce. The post-fragmentation growth of Elodea canadensis was analysed in a laboratory experiment in which plants were exposed to different light conditions ranging from 3 to 30 μmol m-2s-1. The growth of whole plants (12cm) and fragmented (cut) shoots (apical fragment of 3 cm and middle and lower fragments of 4 and 5 cm respectively) was analysed over 33 days (with measurements of weight and length after 11, 21 and 33 days). In all light treatments both cut and whole plants grew. The growth rates were found to vary greatly over the exposure period. During the first 11 days, whole plants or the fragments thereof exhibitet the greatest increases in biomass and length in all light treatments. Following further exposure under no shade and moderate shade, the growth of all plants, although still significant, was visibly more limited. Under conditions of a 90% shade level, 11 days of exposure left both whole and cut plants still alive, but incapable of any further significant increase in length or biomass. Generally, in high light levels cut plants grew more intensively, while in conditions of the most intensive (90%) shade, no differences in growth of these groups of plants were noted or the growth of cut plants was limited to a greater extent. A greater number of new lateral shoots were noted in cut plants than in whole plants. Even in conditions of low light characterized by the poor growth of plant fragments the production of new shoots was still possible. In general, fragments of Elodea canadensis were found to be very efficient at surviving and regenerating under a wide range of light conditions.