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单晶Si是一种重要的半导体器件材料,在器件研发方面极具潜力。本文通过离子注入的方法分别对单晶Si进行He离子和N离子掺杂,通过Co60γ射线辐射源辐照单晶Si,利用磁控溅射法在Si表面镀不同厚度的Ag膜,研究处理样品表面的形貌和光学性质变化。本论文的实验结果可为研究高注量掺杂Si后样品的光学性质及其物理机制提供数据。主要的结论如下:(1)研究了He离子掺杂对单晶Si的影响。研究发现,在整个测试温区内(145K至520K),随着掺He浓度增加,样品的吸收系数逐渐增大,折射率逐渐减小。所有样品的吸收系数和折射率随温度的变化趋势是一致的。其中折射率在整个测试波段内随温度的升高而增大。但吸收系数在不同波段呈现不同趋势,当波数小于12cm-1时,吸收系数随温度的升高而减小;波数大于30cm-1时,吸收系数随着温度的升高而增大,运用Drude模型对两组曲线进行了模拟计算,模拟曲线与实验曲线吻合较好。原子力显微镜分析表明随着注量的增加,样品表面粗糙度增大,当注量达到2.0×1017cm-2时,表面有明显的隆起。光学显微镜结果表明当注量达到4.0×1017cm-2时表面有剥落现象产生。随着注量增加,样品的吸收增强,发光强度增大,He泡数明显增多,并且在注量为1×1017cm-2时,出现新的发光峰,分别位于360nm、407nm、537nm、600nm处。(2)研究了不同膜厚的Ag膜对单晶Si的影响。研究发现,随着膜厚的增加,样品表面粗糙度增加,颗粒增大,吸收系数增大。(3)研究了N离子掺杂对单晶Si和SiO2/Si的影响。研究发现,随着注量的增加,Si样品的透射率、吸收系数、折射率和介电常数没有明显的变化,表面粗糙度增大,SiO2/Si样品的透射率没有明显的变化,表面粗糙度先减小后增加。(4)研究了不同剂量的γ射线对单晶Si和SiO2/Si的影响。研究发现,随着剂量的增加,Si样品表面损伤越来越严重,吸收增强,发光强度增大,但并未出现新的发光峰,SiO2/Si样品表面损伤越来越严重,折射率变化不大,但平均膜厚却变小了。