| Title: | Impact of sublayer thickness and annealing on silicon nanostructures formation in alpha-Si:1-1/alpha-SiNx:H superlattices for photovoltaics |
| Other Titles: | Důsledek tloušťky vrstvy a žíhání na formaci křemíkových nanostruktur v multivrstevnatých superstrukturách a-Si:H/a-SiNx:H pro fotovoltaiku |
| Authors: | Calta, Pavel Šutta, Pavol Medlín, Rostislav Netrvalová, Marie |
| Issue Date: | 2018 |
| Publisher: | Elsevier |
| Document type: | preprint článek preprint article |
| URI: | 2-s2.0-85045393069 http://hdl.handle.net/11025/29948 |
| ISSN: | 0042-207X |
| Keywords: | Multivrstvy;Křemíkové nanokrystaly;Nitrid křemíku;PECVD;Transmisní elektronový mikroskop |
| Keywords in different language: | Multilayers;Silicon nanocrystals;Silicon nitride;PECVD;Transmission electron microscopy |
| Abstract: | Tvorba křemíkových nanostruktur zabudovaných do vrstev nitridu křemíku může být velmi zajímavá pro mikro- a optoelektronická zařízení, jako jsou energeticky nezávislé paměti a solární články. V této práci jsme připravili amorfní multivrstvy s více vrstvami a-Si: H / a-SiNx: H s různou tloušťkou na křemíkové a křemenné substráty metodou PECVD při 250 °C a použitím dusíku a silanu jako reaktivních prekurzorů. Následně bylo provedeno žíhání těchto struktur, které se skládaly ze střídajících se vrstev a-Si: H a a-SiNx: H, až do 1100 ° C ve vakuu za vzniku křemíkových nanostruktur. Byly zkoumány závislosti fotoluminiscence, strukturní a chemické vazebné charakteristiky nanostruktur na tloušťce křemíkové subvrstvy a teploty žíhání po depozici. Tvorba křemíkových nanokrystalů byla potvrzena elektronovou mikroskopií a rentgenovou difrakcí. Vývoj křemíkových nanoklastrů během vysokoteplotního žíhání byl také zkoumán Ramanovou rozptylovou spektroskopií. Změna konfigurace vazby během žíhání byla provedena Fourierovou transformační infračervenou spektroskopií. Optické vlastnosti byly studovány UV-VIS a fotoluminiscenční spektroskopií. Výsledky jasně ukazují, že strukturní a optické vlastnosti těchto systémů mohou být řízeny parametry depozice a žíhání. |
| Abstract in different language: | Formation of silicon nanostructures embedded in silicon nitride layers can be of great interest for micro and optoelectronic devices such as non-volatile memories and solar cells. In this work, we synthesized amorphous multilayered a-Si:H/a-SiNx:H superlattice structures with different thickness of sublayers grown on silicon and quartz substrates by the plasma enhanced chemical vapor deposition method at 250°C using nitrogen and silane gases as the reactive precursors. Subsequently, the post-deposition annealing of these structures, composed of alternating layers of a-Si:H and a-SiNx:H, was carried out up to 1100° in vacuum to form Si-nanostructures. The dependences of the photoluminescence, structural and chemical bonding characteristics of superlattice nanostructures on the silicon sublayer thickness and post-deposition annealing temperature were investigated. The formation of silicon nanocrystals was confirmed by the transmission electron microscopy and X-ray diffraction measurements. Evolution of Si nanoclusters during high temperature treatment was examined by Raman scattering spectroscopy. Changing of bonding configuration during the annealing was carried out by Fourier transform infrared spectroscopy. The optical properties were studied by UV-VIS and photoluminescence spectroscopy. Results clearly show that structural and optical characteristics of these systems can be controlled by deposition parameters and annealing. |
| Rights: | Plný text není přístupný. © Elsevier |
| Appears in Collections: | OpenAire Preprinty / Preprints (CTM) Články / Articles (CTM) OBD |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Pavel_Calta_Accepted Manuscript_Vacuum journal_Impact od sublayer thickness..._preprint.pdf | 8,01 MB | Adobe PDF | View/Open | |
| Pavel Calta_Vacuum_2018_final version.pdf | 2,73 MB | Adobe PDF | View/Open Request a copy |
Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11025/29948Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.