ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
«НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. Н. И. ЛОБАЧЕВСКОГО»
ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ
Кафедра физики полупроводников и оптоэлектроники
ИЗУЧЕНИЕ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ СВОЙСТВ АМОРФНОГО
КРЕМНИЯ МЕТОДОМ ИК-СПЕКТРОСКОПИИ
(лабораторная работа по курсу «Физика аморфных и нанокристаллических
полупроводников»)
Нижний Новгород, 2007
2
Учебно-методические материалы подготовлены в рамках
инновационной образовательной программы ННГУ:
Образовательно-научный центр
«Новые многофункциональные материалы и нанотехнологии»
Национального проекта «Образование»
УДК 539. 213. 2:537. 311. 33/621. 382
Изучение колебательных свойств аморфного кремния методом ИК-
спектроскопии: Лабораторная работа по курсу «Физика аморфных и нанок-
ристаллических полупроводников» / Сост. А. В. Ершов, А. И. Машин, И. А. Карабанова. – Н. Новгород: ННГУ, 2007. – 24 с. Настоящее описание предназначено для студентов старших курсов физиче-
ского факультета ННГУ, обучающихся по специальности 210601 – «Нанотех-
нология в электронике». Рис. 19. Табл. 3. Составители: канд. физ. -мат. наук, доцент А.
В. Ершов
докт. физ. -мат наук, профессор А. И. Машин
ведущий электроник И. А. Карабанова
Рецензент: канд. физ. -мат. наук, зам. зав. лабораторией физики и тех-
нологии тонких пленок НИФТИ ННГУ Ю. И. Чигиринский
Нижегородский государственный университет
им. Н. И. Лобачевского, 2007
3
Цель настоящей лабораторной работы – практическое освоение физи-
ческих основ инфракрасного (ИК) поглощения колебаниями атомов примеси
в аморфном кремнии. Предметом изучения являются пленки аморфного
кремния, полученного как в безводородной атмосфере (a-Si), так и гидроге-
низированного a-Si:H. ВВЕДЕНИЕ
Большой интерес в настоящее время представляет изучение колеба-
тельных свойств атомов примесей в аморфном кремнии, таких как H, O, N, C
и других. Интерес к колебательным спектрам ИК-поглощения, ИК-
отражения и комбинационного рассеяния (КР) заключается в возможности
получать качественную информацию о химическом составе, а также о строе-
нии, конфигурации и конформации, т. е. позволяет изучать фундаментальные
характеристики ближнего порядка (БП). Особая актуальность этих исследо-
ваний связана с разработкой и совершенствованием технологии получения a-
Si:H и его применением в современной оптоэлектронике. Пленки аморфного кремния и его сплавов обычно содержат ~ 1 ат. %
посторонних примесей O, N, C, что обычно связано как с натеканием в ваку-
умную систему воздуха, так и с адсорбцией примесных атомов и молекул на
стенках вакуумной системы до начала технологического процесса.