Orientador: Jorge Ivan Cisneros

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Fisica Gleb Wataghin

Resumo: Uma série de amostras das ligas amorfas silício-nitrogênio-hidrogênio foi preparada na forma de filmes finos pelo processo de "sputtering" RF reativo usando um alvo de silício intrínseco e uma mistura gasosa de N2, H2 e Argônio. A composição das amostras foi variada alterando-se a pressão...

Resumo: Uma série de amostras das ligas amorfas silício-nitrogênio-hidrogênio foi preparada na forma de filmes finos pelo processo de "sputtering" RF reativo usando um alvo de silício intrínseco e uma mistura gasosa de N2, H2 e Argônio. A composição das amostras foi variada alterando-se a pressão parcial de nitrogênio, com os outros parâmetros mantidos constantes. Os espectros de transmissão das amostras, medidos nas faixas do ultravioleta visível e infravermelho incluem a borda de absorção e as bandas de absorção vibracionais das amostras e foram usados na determinação dos coeficientes de absorção, índice de refração e espessura dos filmes. O "gap óptico" variou com a pressão parcial de nitrogênio entre 1.90 e 5.30 eV e apresentou uma transição brusca numa estreita faixa de pressões. Por outro lado o decréscimo do índice de refração entre 2.8 e 1.8 foi suave. Isto indica uma existência de uma variação bastante ampla da composição, a qual foi confirmada pelas densidades de ligações estimadas a partir das bandas do infravermelho. Estas bandas indicam também a presença de elevadas concentrações de hidrogênio (entre 22 e 40 % atômico) e a existência de defeitos estruturais do tipo micro-superfícies internas

Abstract: A series of thin film samples of amorphous silicon-nitrogen alloys was prepared by the RF reactive sputtering technique using an intrinsic silicon target and a gas mixture of N2, H2, and Argon. The nitrogen partial pressure was varied in order to get different compositions. the other...

Abstract: A series of thin film samples of amorphous silicon-nitrogen alloys was prepared by the RF reactive sputtering technique using an intrinsic silicon target and a gas mixture of N2, H2, and Argon. The nitrogen partial pressure was varied in order to get different compositions. the other deposition parameter were kept constant. Optical transmission spectra in the UV, visible and IR regions were measured in other to determine the absorption coefficient, refractive index and thickness of the films. The optical gap varied from 1.90 to 5.30 eV with the nitrogen partial pressure. Na abrupt change in Eg was observed in a narrow pressure range. On the other hand, the static refractive index showed a smooth decrease from 2.8 to 1.8. These data, together with the density of chemical bonds estimated from the infrared bands, indicate that a lager variation of composition was obtained. The intensity and position of the Si-H and N-H stretching bands indicate that there is a high atomic concentration of hydrogen in the samples (between 22 and 40%). The existence of voids in the material is also analyzed