Електронні стани на поверхні кремнію після напилення та відпалу плівки SiOx
Институционный репозиторий Киевского университета имени Бориса Гринченко
Переглянути архів Інформація| Поле | Співвідношення | |
| Relation |
http://elibrary.kubg.edu.ua/2875/
http://journals.ioffe.ru/ftp/ |
|
| Title |
Електронні стани на поверхні кремнію після напилення та відпалу плівки SiOx
Электронные состояния на поверхности кремния после напыления и отжига пленки SiOx Electronic states on silicon surface after deposition and annealing of SiOx film |
|
| Creator |
Власенко , Н.А.
Олексенко, П.Ф. Денисова, З.Л. Сопинский, Н.В. Велигура, Л.И. Гуле, Е.Г. Литвин, Оксана Степанівна Мухльо, М.А. |
|
| Subject |
Наукові (входять до науковометричних баз і мають ISSN, DOI та індекс цитування журналу)
|
|
| Description |
З метою з'ясування діаграми енергетичних зон на межі c-Si-SiOx та зміни електронних станів після відпалу плівки досліджений спектр фотопровідності, яка виникає в поляризаційному полі заряду на поверхневих станах і пастках в об'ємі плівки. Встановлено, що на інтерфейсі Si-SiOx енергетичні зони викривлені, причому поверхня Si збагачена електронами. У рівноважному стані максимум фотоструму при 1.1 еВ обумовлений зона - зонними переходами в кремнієвій частині інтерфейсу. Відпал викликає зсув максимуму до великих енергій, який збільшується при підвищенні температури відпалу від 650 до 1000 ◦C. Це супроводжується зменшенням фотоструму при ≤ 1.1еВ і послабленням крайової фотолюмінесценції поблизу поверхні Si. Виявлені зміни пояснені утворенням при відпалі на межі Si-SiOx шару оксиду з нанокластерами Si в результаті дифузії кисню з плівки SiOx, яка проходить переважно по дефектах на поверхні пластини Si. У спектрі фотопровідності зразків, заряджених шляхом короткочасного прикладання напруги з полярністю "мінус" на Si, виявлені електронні переходи в плівці SiOx, що відбуваються як в самій матриці, так і за участю дефектів і нанокластерів Si, наявних в ній.
С целью выяснения диаграммы энергетических зон на границе c-Si−SiOx и изменения электронных состояний после отжига пленки исследован спектр фотопроводимости, возникающей в поляризационном поле заряда на поверхностных состояниях и ловушках в объеме пленки. Установлено, что на интерфейсе Si−SiOx энергетические зоны искривлены, причем поверхность Si обогащена электронами. В равновесном состоянии максимум фототока при 1.1 эВ обусловлен зона-зонными переходами в кремниевой части интерфейса. Отжиг вызывает смещение максимума к большим энергиям, увеличивающееся при повышении температуры отжига от 650 до 1000 ◦C. Это сопровождается уменьшением фототока при ≤ 1.1эВ и ослаблением краевой фотолюминесценции вблизи поверхности Si. Обнаруженные изменения объяснены образованием при отжиге на границе Si−SiOx слоя окисла с нанокластерами Si в результате диффузии кислорода из пленки SiOx, проходящей преимущественно по дефектам на поверхности пластины Si. В спектре фотопроводимости образцов, заряженных путем кратковременного приложения напряжения с полярностью „минус“ на Si, выявлены электронные переходы в пленке SiOx, происходящие как в самой матрице, так и с участием дефектов и нанокластеров Si, имеющихся в ней. For the purpose to clear up energy band diagram on c-Si–SiOx film interface and the change of electronic states there after annealing of the film, the spectrum of photoconduction, arising in polarization field of charges on surface states and film bulk traps, was measured. It was shown that there is band bending on the Si−SiOx interface with the electron enrichment of Si surface. For the equilibrium state, the photocurrent maximum at 1.1eV is due to band-to band transitions within the Si part of the interface. Sample annealing results in a shift of the maximum toward higher energies with the annealing temperature in the range of 650−1000 ◦C. The shift is followed by the significant diminution of the photocurrent at ≤ 1.1eV and weakining of edge photoluminescence near by the Si surface. The revealed changes are explained by the formation on the c-Si−SiOx film boundary an oxide layer with Si nanoclusters in consequence of diffusion of oxygen from the SiOx film, which occurs mainly through defects on the Si surface. In the photoconduction spectrum of the samples charged by a voltage with the polarity of ”minus“ on Si electrode, electronic transitions within the SiOx film were revealed, which stem from matrix electron states as well as from the states of defects and Si nanoclusters existing in the film. |
|
| Publisher |
Физико-технический институт им.А.Ф.Иоффе РАН
|
|
| Date |
2011-05-01
|
|
| Type |
Стаття
PeerReviewed |
|
| Format |
text
|
|
| Language |
uk
|
|
| Identifier |
http://elibrary.kubg.edu.ua/2875/1/N_Vlasenko_P_Oleksenko_Z_Denisova_etc_FTP_2011_v45_IS.pdf
Власенко , Н.А. та Олексенко, П.Ф. та Денисова, З.Л. та Сопинский, Н.В. та Велигура, Л.И. та Гуле, Е.Г. та Литвин, Оксана Степанівна та Мухльо, М.А. (2011) Електронні стани на поверхні кремнію після напилення та відпалу плівки SiOx Физика и техника полупроводников, 45 (5). с. 596-601. ISSN 0015-3222 |
|