a-Si_<1-x>C_x:H膜における光学的および電気的特性の熱処理依存性

概要

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グロー放電法によって作製したa-Si_<1-x>C_x:H膜を250〜800℃の温度範囲で熱処理したときに起こる膜構成元素の結合状態の変化と,膜の光学的および電気的特性との関係を,紫外・赤外吸収スペクトル分析,および,X線光電子分光分析によって検討した.試料膜の熱処理温度の増加により,約350℃から水素脱離が始まり,これに付随して,Si,C,Hの間の結合状態が大きく再構成されることがわかった.熱処理温度が約500〜600℃において,C-H_n(n=1,2,3)とSi-Cの結合量がそれぞれ最大,最小となり,この温度が暗導電率の増加開始温度と一致することが見出された.また,この温度は,膜中の炭素濃度の増加につれて減少傾向を示すことがわかった.膜の光学的バンドギャップは,2000〜2200 cm^<-1>にストレッチングモードの吸収スペクトルをもつC_n-Si-H (n=1,2,3)結合ユニットに強く依存し,膜中の炭素濃度の増加に伴う光学的バンドギャップの増加は,この結合ユニットに組み込まれた炭素量に起因することが推論された.
社団法人電子情報通信学会の論文
1996-11-25