Si/C多层薄膜中硅纳米晶的微结构演化（英文）

畅庚榕¹，刘明霞¹，马飞²，付福兴¹，何斌锋¹，徐可为^1,2

1. 西安文理学院陕西省表面工程与再制造重点实验室2. 西安交通大学金属材料强度国家重点实验室

摘 要：通过磁控溅射技术和1100℃的高温后续退火处理,在Si/C多层薄膜中形成硅纳米晶。改变多层薄膜的Si/C调制比可以调控硅纳米晶的尺寸、形状和密度。其微观结构由小角X射线、拉曼频移、高分辨电镜进行表征。结合拉曼频移和高分辨透射电镜分析,得到的结果表明,由于受到C层界面约束,非晶硅层在高温下会发生固态重结晶,转变为纳米晶。通过ζ可调控纳米晶的尺寸和形状。当ζ从0.5到2改变时,硅纳米晶的形状逐渐从球形、椭圆形转变为条形或者砖型。夹层受限生长模式有利于适应新一代硅基光电子器件的结构设计。

关键词：硅纳米晶;Si/C多层薄膜;微结构;拉曼频移;