Влияние пленки SiOx, нанесенной термическим испарением, на краевую люминесценцию монокристаллического кремния

Abstract

Показано, что нанесение пленки SiOx (x = 1,2—1,3) термическим испарением монооксида кремния на пластину Si p-типа проводимости усиливает краевую люминесценцию в максимуме спектра (λмакс = 1130—1140 нм) в 4—5 раз и увеличивает относительную интенсивность коротковолновой его части. Значительное усиление фотолюминесценции (ФЛ) наблюдается в случае пленок SiOx с меньшей плотностью оборванных связей, которые получены прерывистым нанесением. Обнаружено существенное различие во влиянии отжига на воздухе при температуре до 1000 °С на краевую ФЛ Si-пластин с нанесенной пленкой SiOx и без нее. Объяснение причин выявленного различия базируется на экспериментальных результатах и анализе изменений, происходящих при отжиге Si, пленки SiOx, и на интерфейсе с-Si—SiOx.

It is shown that edge photoluminescence (PL) of p-Si wafers is enhanced at spectrum maximum (λmax = 1130—1140 nm) by a factor of 4—5 after deposition of SiOx film (x = 1,2—1,3) by thermal evaporation of silicon monoxide. This is accompanied by relative enhancement of the shortwave part of the spectrum. The increase of the PL intensity is higher in the case of films with lower density of dangling bonds, which have been obtained by interrupting deposition. It has been found that the influence of annealing in usual atmosphere air up to 1000 °C on the edge PL is essentially different for the Si wafer with and without SiOx film. The reasons of this difference are explained as based on the experimental results and the analysis of the annealing-induced changes in SiOx film and at c-Si—SiOx interface.