Fotoluminescência de nitreto de silício não estequiométrico depositado por sputtering reativo

• Autor(a) principal: Sombrio, Guilherme
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/54880
• topic: Nanocristais; Fotoluminescência

Nanoestruturas de silício incorporadas em matrizes dielétricas são promissoras para aplicação em dispositivos optoeletrônicos. Neste trabalho, estudamos a influência dos diferentes parâmetros de deposição para filmes de nitreto de silício não estequiométricos obtidos pela técnica de deposição por pulverização catódica com gases reativos (sputtering reativo) nas propriedades estruturais e luminescentes. Os filmes foram depositados mantendo a pressão na câmara principal em 6,7 ou 10 mTorr com diferentes pressões parciais dos gases Ar, N2 e O2, com a finalidade de controlar a composição. Os tratamentos térmicos foram feitos em atmosferas de argônio e uma mistura gasosa contendo 10% de H2 e 90% N2 em diversas temperaturas (450 até 700 °C) e nos tempos de 5 a 60 min. Após os tratamentos térmicos, foram feitas análises de composição, usando Espectroscopia de Retroespalhamento de Rutherford (RBS) e medidas de fotoluminescência das amostras, excitadas com comprimento de onda de 266 nm. As características de emissão variaram de acordo com a composição da amostra medida. Os filmes de nitreto não estequiométrico que não possuem altas concentrações de oxigênio (<20%) apresentaram emissão nas regiões de 380-390 nm, 460-490 nm e 515-525 nm. Com o aumento da concentração de oxigênio, foram obsevadas que as características fotoluminescentes se alteraram, e uma banda de emissão é obtida em 318 nm (3,9 eV). De maneira a investigar a origem da emissão, realizamos medidas de microscopia eletrônica de transmissão e elipsometria espectral. Por microscopia verificamos a existência de estruturas cristalinas de -Si3N4, -Si3N4 e de Si2N2O, enquanto as medidas de elipsometria revelaram que as curvas do índice de refração estão entre as de Si3N4 e de SiO2, confirmando qualitativamente os resultado de RBS.