研究目的
研究氢等离子体处理对含硅锗纳米颗粒的二氧化硅基体光电导特性的影响,旨在通过钝化缺陷和悬键来增强光电流强度。
研究成果
室温下的氢等离子体处理通过钝化悬挂键和缺陷,显著提高了SiGe纳米颗粒结构中的光电流强度。该方法在不损伤表面的情况下增强了光电导器件的效率,但关于压力效应和延长处理时间的影响仍需进一步研究。
研究不足
该研究在氢化过程中未采用外部加热,这可能限制钝化的程度。压力对氢化效率的影响尚需进一步研究,因为文献中存在相互矛盾的结果。长期连续等离子体处理的效果尚未探索。
1:实验设计与方法选择:
采用磁控溅射技术在Si(001)衬底上沉积SiO2和SiGe多层结构,通过循环氢等离子体处理研究其对光电导率的影响。
2:样品选择与数据来源:
样品包含SiO2缓冲层及特定厚度的SiO2/SiGe/SiO2薄膜,在氢化处理前后进行光电流测量。
3:实验设备与材料清单:
Advanced Energy MDX500电源、SPIK1000A脉冲单元、Melec GmbH脉冲单元、ADL GS30直流电源、CESAR? 136射频发生器、石英管、铜感应线圈、卤钨灯、铝电极、变色温度条。
4:实验流程与操作步骤:
层状结构沉积、室温下H2/Ar等离子体中进行10分钟循环氢化处理、光照与暗态条件下的光电流测量、基于光源光谱的数据归一化处理。
5:数据分析方法:
光电流光谱分析,识别源自应变、纳米晶体及表面光电压的峰位,比较氢化处理后强度变化。
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获取完整内容-
power supply
MDX500
Advanced Energy
Used for reactive sputtering from a Si target by direct current magnetron sputtering (dcMS).
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rf power generator
CESAR 136
CESAR
Generated radio frequency plasma at 13.56 MHz for hydrogenation, coupled with an impedance matching unit.
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pulse unit
SPIK1000A
Melec GmbH
Supplied power for high impulse power magnetron sputtering (HiPIMS) in unipolar negative mode at constant voltage.
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DC power supply
ADL GS30
ADL
Charged the SPIK1000A pulse unit.
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tungsten-halogen lamp
Used for illumination during photocurrent measurements.
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