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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/655| Growth and characterization of nano-structured silicon-germanium films deposited by LF PE CVD | |
| LIBORIO SANCHEZ MORALES | |
| ALFONSO TORRES JACOME | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Plasma deposition Nanostrutures materials Ge-Si alloys | |
| The macroscale properties of nano-structured materials are enhanced with the reduction in dimensions of their building blocks (clusters, nanocrystals, nanopores, nanoparticles). The reduced dimensions of the building blocks are responsible for such enhancement on their properties. The interest towards nanostructured Silicon-Germanium (Si-Ge) films is mainly driven by the possibility of finding new properties as the dimensions of the building blocks (“grains”) in SiGe films are reduced to nanometer scale.
The present work is devoted to a systematic study in the fabrication and characterization of the surface morphology and electronic properties of nanostructured Silicon-Germanium films. The nanostructured films were deposited at low substrate temperature (Ts <350 oC) by low frequency (110 KHz) plasma enhanced chemical vapor deposition (PE CVD). The films are found to consist of nano “grains” on its surface whose dimensions can be controlled by deposition conditions. The morphology of the “grains” was extensively studied by atomic force microscopy (AFM) and scanning electron microscopy (SEM). All the films studied demonstrate granular features on its surface whose morphology depends on deposition parameters such as: the substrate used, the gas dilutor used, the Silane to Germane ratio in gas phase and the H-dilution ratio.
The nanostructured Silicon-Germanium films were characterized in its composition, structure and electronic properties. The optimum nanostructured SiGe film has a 4% of silicon atoms, mean diameter of < D >=24 nm, dispersion of ΔD=± 11 nm and is composed of hills. This SiGe film demonstrated good electronic properties with the lowest density of localized defects among the properties reported in literature, with its Urbach energy of EU=30 meV.
Con la reducción en las dimensiones de los bloques que componen los materiales nanoestructurados (clusters, nanocristales, nanoporos, nanopartículas), las propiedades de los materiales son mejoradas. Las dimensiones manométricas de los bloques son las responsables del aumento en las propiedades de los materiales. El interés hacia la investigación de las propiedades de películas nanoestructuradas de Silicio-Germanium (Si-Ge) es principalmente motivada por la posibilidad de encontrar nuevas propiedades conforme las dimensiones de los bloques (“granos”) en películas de Si-Ge son reducidas a escalas manométricas. Este trabajo esta enfocado hacia un estudio sistemático de la fabricación y caracterización de la morfología superficial y las propiedades electrónicas de películas nanoestructuradas de Silicon-Germanio. Las películas nanoestructuradas fueron depositadas a baja temperatura del substrato (Ts < 350 oC) por deposito químico en fase vapor asistido por plasma (PE CVD por sus siglas en ingles) de baja frecuencia (110 KHz). Se encontró que las películas depositadas mostraron “granos” de dimensiones manométricas en su superficie cuyas dimensiones pueden ser controladas por las condiciones de depósito. La morfología de los “granos” fue estudiada extensivamente por medio de microscopia de fuerza atómica (AFM) y microscopia por barrido de electrones (SEM). Todas las películas estudiadas demostraron estar cubiertas de gránulos en su superficie cuya morfología depende de los parámetros de depósito tales como: el tipo de substrato, el gas diluyente, la razón Silano/Germano en fase gaseosa y la razón de dilución de Hidrogeno. Las películas nanoestructuadas de Silicio-Germanio fueron caracterizadas en su composición, estructura y propiedades electrónicas. La película de Si-Ge óptima tiene un 4% de átomos de Silicio, un diámetro promedio de <D>=24 nm, una dispersión de ΔD=± 11 nm. Esta película de Si-Ge muestra buenas propiedades electrónicas con la menor densidad de estados localizados entre las propiedades reportadas en literatura con una la energía de Urbach de EU=30 meV. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2007 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Sanchez-Morales L | |
| MICROELECTRÓNICA. TECNOLOGÍA DEL SILICIO | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Electrónica |
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