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[IEEE 2018年国际半导体会议（CAS）- 罗马尼亚锡纳亚（2018.10.10-2018.10.12）] 2018年国际半导体会议（CAS）- 通过优化退火条件增强SIGE三层堆叠结构的光电导率

DOI：10.1109/SMICND.2018.8539775 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 我们研究了短时炉内退火对三层堆叠结构（即TiO2/(SiGe/TiO2)3）光电导特性的影响。该结构通过交替沉积TiO2和SiGe薄膜层（采用溅射技术制备）。利用直流磁控透射电子显微镜和掠入射光谱分析了结构形貌。通过测量不同外加电压和温度下的光电流光谱来研究光电导特性。在600°C退火5分钟后获得含5-10纳米SiGe纳米晶（NCs）的三层堆叠结构，堆叠层内未发现SiO2形成迹象。在300K时观测到光电流光谱峰值位于994纳米，但随温度降至100K时该峰逐渐红移至1045纳米。这种峰值最大值的转变归因于SiGe纳米晶的晶格振动及低温下非辐射复合的贡献。
作者： M.T. Sultan，J.T. Gudmundsson，A. Manolescu，M.L. Ciurea，C. Palade，A.V. Maraloiu，H.G. Svavarsson
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

为证明采用温和退火工艺在Si衬底/SiO?缓冲层/(TiO?/SiGe/TiO?)?/Al体系中制备SiGe纳米晶体而不形成SiO?绝缘层的可行性，从而增强TiO?在可见光至近红外波段的光谱强度。

研究成果

该研究成功证明了在无需形成SiO2的温和退火条件下，TiO2基质中可形成SiGe纳米晶体，从而增强光电导性能——随着温度降低，光电流峰值出现红移，这归因于SiGe纳米晶体及结构中的缺陷。

研究不足

该研究仅限于特定的退火条件（600°C持续5分钟）和材料体系；潜在局限性包括该工艺在工业应用中的可扩展性，以及需要进一步优化退火参数以提高光电导率。

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