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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/523| Estudio de cátodo-luminiscencia de materiales dieléctricos con exceso de silicio | |
| ROSA ELVIA LOPEZ ESTOPIER | |
| MARIANO ACEVES MIJARES | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Chemical vapour deposition Luminescence Nanoparticles | |
| Potential applications of luminescent materials made of silicon, such as
porous silicon and silicon nanoclusters embedded in SiOx (x<2), are now extending
from simple light emitters to optoelectronics devices. In most of these applications,
compatibility of such materials and the conventional IC´s silicon processes is
desirable. It has been demonstrated that Silicon Rich Oxide (SRO) films subjected to
high-temperature annealing exhibit efficient photoluminescence (PL). Besides, their
chemical stability and compatibility with IC´s silicon processes is a material with
high possibilities for integrated electronic and optic device applications.
In this thesis, SRO films with different Si excess were deposited by LPCVD
(Low Pressure Vapor Deposition) on Si substrates. silane (SiH4) and Nitrous Oxide
(N2O) were used as reactive gases, and the excess Si concentration was adjusted by
the gas ratio Ro=[N2O]/[SiH4]. SRO films with Ro 10, 20 and 30 were obtained. In
order to study the thermal treatment effect, after deposition half of the samples were
treated at 1100ºC by 180 minutes in nitrogen ambient and the other half were as
deposited. The effect of nitrogen and hydrogen incorporation into SRO on
luminescence properties was also studied. Nitrogen was incorporated adding
ammonia (NH3) during the deposition. Others samples were submitted to
hydrogenation treatments to add hydrogen atoms. Structural and optical properties of
the deposited films were characterized by ellipsometry, Fourier transform infrared
spectroscopy (FTIR), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Rutherford
backscattering spectroscopy (RBS), atomic force microscopy (AFM),
photoluminescence (PL), and cathodoluminescence (CL). Existen aplicaciones potenciales de materiales luminiscentes hechos de silicio, como silicio poroso y nano-aglomerados de silicio en SiOx (x<2), que ahora se extienden de simples emisores de luz a dispositivos opto electrónicos. En la mayoría de esas aplicaciones, se desea que exista compatibilidad entre dichos materiales y los procesos de fabricación de circuitos integrados (CI). Se ha demostrado que las películas de óxido de silicio rico en silicio (SRO) sujeto a tratamientos térmicos a altas temperaturas tienen eficiente emisión de fotoluminiscencia (FL). Además, debido a su estabilidad química y su compatibilidad con los procesos de fabricación de CI, el SRO es un material con altas posibilidades para aplicaciones de dispositivos optoelectrónicos. En ésta tesis, se depositaron películas de SRO sobre substratos de silicio mediante LPCVD (depósito químico en fase vapor a baja presión). Se utilizaron silano (SiH4) y óxido nitroso (N2O) como gases reactivos; y la concentración de exceso de silicio se ajusta mediante Ro=[N2O]/[SiH4]. Se obtuvieron películas con Ro 10, 20 y 30. Para estudiar el efecto del tratamiento térmico, se sometieron a tratamiento térmico la mitad de las películas a 1100 ºC por 180 minutos en ambiente nitrógeno y la otra mitad se dejaron sin tratamiento. También se estudió el efecto de la incorporación del hidrógeno y nitrógeno. El nitrógeno se introdujo añadiendo amonia (NH3) durante el depósito. A otras muestras se les aplicaron tratamiento de hidrogenación para añadir átomos de hidrógeno. Las propiedades ópticas y estructurales de las películas se caracterizaron mediante elipsometría, espectroscopía infrarrojo de transformada de Fourier (FTIR), espectroscopía de fotoelectrones con rayos X (XPS), espectroscopía de iones retrodispersados de alta energía (RBS), microscopía de fuerza atómica (AFM), fotoluminiscencia (FL) y cátodoluminiscencia (CL). | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2010-06 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| López-Estopier R.E. | |
| ELECTRÓNICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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