氢化非晶硅中纳米尺度密度涨落的量化
材料科学
2020-11-04 v2
摘要
氢化非晶硅（a-Si:H）的纳米结构通过小角 X 射线（SAXS）与中子散射（SANS）相结合以 0.8 nm 空间分辨率进行研究。该 a-Si:H 材料采用广泛变化的工艺条件沉积，并具有此类材料的代表性。我们识别出嵌入 a-Si:H 基体中的两种不同相，并根据其散射截面进行量化。首先，检测到尺寸为 1.2 nm 的空洞（缺失超过 10 个原子的多空位），其形成空洞间距离 1.6 nm 的超晶格。在以高速率沉积的 a-Si:H 材料中，空洞浓度高达 6*10^19 ccm。其次，发现平均直径为 1 nm、贫氢的致密有序畴（DOD）。DOD 倾向于形成 10–15 nm 尺寸的团聚体，并在此处考虑的所有 a-Si:H 材料中大量存在。这些定量发现使得理解 a-Si:H 结构与电学性质之间的复杂关联成为可能，并将其与光致缺陷形成直接联系。最后，推导出一个结构模型，验证了关于 a-Si:H 纳米结构的理论预测。
引用
@article{arxiv.2006.01907,
title = {Quantification of nanoscale density fluctuations in hydrogenated amorphous silicon},
author = {Eike Gericke and Jimmy Melskens and Robert Wendt and Markus Wollgarten and Armin Hoell and Klaus Lips},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.01907},
year = {2020}
}
备注
Letter presenting a model for a-Si:H derived by SAXS and SANS