Максимуме спектральной

Из измерений ИК-поглощения на Si—Н-колебаниях группы SiH, SiH2, (SiH2),; и SiH3 можно охарактеризовать положением максимума поглощения. Пик вблизи 2000 см~* приписывается SiH, вблизи 2100 см"1 — SiH2 и т.д. По данным [17], интенсивность ИК-пика вблизи 2000 см"1 хорошо коррелирует с Ns для a-Si:H, получаемого разложением в ТР при различных температурах подложки. Однако для a-Si:H, изготовленного другими способами, корреляция. уже не такая хорошая. Только диспергированный SiH способствует уменьшению Ns. Ассоциированные группы SiH, ответственные за ИК-пик поглощения при 2000 см"1, создают широкую ЯМР-линию. Различные состояния и роль водорода можно схематически представить, как показано на 3.1.6.

На 4.1.1 показаны ИК-спектры поглощения пленок a-Sio,sGeo,5 : Н в области волновых чисел, близких к 2000 см"1. Максимумы поглощения, обусловленные колебаниями связей Ge-H и Si-H, перекрываются. Интенсивность максимума поглощения колебания связи Si—Н2 растет с увеличением в исходной газовой смеси содержания СеН4, а интенсивности максимумов, связанных со связью Се—Н (1&50 см'1) и л-атомны-ми кольцами (Si-H2)w, возрастают одновременно. Бьшо показано, что низкие фотопроводящие свойства пленок a-Sii -.xGe* : Н обусловлены колебательной модой растягивания связей Si—Н2, концентрация которых оказывается в свою очередь обусловленной большим количеством свободных связей атомов Се. Этот результат свидетельствует о том, что решение проблемы качества пленок a-Si,-xGex :H следует искать в оптимизации условий плазменной реакции в газовой смеси SiH4 + СеН4.

Характерной чертой спектра является пик поглощения 780 см"1. Авторами [29] этот пик отнесен к колебательной моде качания связи Si—СН3. Считается, однако, что этот максимум обусловлен модой растяжения Si—С, так как он наблюдается в водороднесодержащем PP-a-SiC [42]. На 4.2.5 интенсивность максимума поглощения с волновым числом 780 см~' в a-Si,_xCx : Н на основе метана (а = 900 см"1) в четыре раза выше, чем в спектре a-Sii_xCx : Н на основе этилена (а = 210 см"1). Если предположить, что пик 780 см"1 обусловлен колебательной модой Si'—Н3, то его поведение хорошо согласуется с поведением максимума поглощения 1250 см"1.

4.3.5. Участок спектра оптического поглощения пленок: (1 - a-Si: Н мощность ВЧ разряда 3,5 Вт; 2 - мк-Si: Н мощность ВЧ разряда 6 Вт) вблизи максимума поглощения, связанного с колебательной модой растяжения связи [ 571

4.3.6. Участок ИК-спектра поглощения в различных пленках Si : Н вблизи максимума поглощения, связанного с колебательной модой растяжения связи Si: Н [ 59 : 1 - a-Si: Н, легированный В; 2 - нелегированный мк-Si: Н; 3 - мк-Si: Н, легированный Р; 4 - мк-Si: Н легированный В

4.4.9. Зависимость волнового числа максимума поглощения модой растяжения связи Si - Нв пленкаха-51хМ)_х : Н, легированных бором, от суммарной электроотрицательности

при WNH3/WSiH4 = 0 до 2140 см"1 при WNH3/WsiH4 = 1,0 Как видно из 4.4.9, волновое число максимума поглощения, обусловленного модой растяжения Si-H, почти прямо пропорционально суммарной электроотрицательности ближайших к связи Si-H атомов. Суммирование электроотрицательностей проводится здесь следующим образом. Возможными атомными группами, присоединенными к связи Si-H, в пленке a-SixN,-x:H являются: SiH-Si3, SiH-Si2N, SiH-SiN2 и SiH-N3. В предположении, что вероятность образования связей пропорциональна концентрации в пленках азота, можно рассчитать вероятность образования атомных групп всех четырех видов. Отсюда суммарная электроотрицательность представляется в виде суммы математических ожиданий суммарных электроотрицательностей для каждой из четырех атомных групп. Следовательно обусловленный легированием сдвиг волнового числа моды растяжения Si-H (см. 4.4.8, а) можно объяснить с помощью изменения суммарной электроотрицательности, зависящей от содержания в аморфной сетке связей Si-N. Далее можно предположить, что поглощение модой растяжения Si-H обусловлено моногидридными группами атомов.

мод растяжения (~ 920 и 1230 см '), ни колебательных мод деформации (~ 550 см'1) связей Р—N [83]. Если в материале образовались бы связи Р—N, то интенсивность максимума поглощения связями Si-N (840 см"1) должна была бы падать. Однако, как видно из 4.4.10, а

Волновое число максимума поглощения 205

Из измерений ИК-поглощения на Si—Н-колебаниях группы SiH, SiH2, (SiH2),; и SiH3 можно охарактеризовать положением максимума поглощения. Пик вблизи 2000 см~' приписывается SiH, вблизи 2100 см"1 — SiH2 и т.д. По данным [17], интенсивность ИК-пика вблизи 2000 см"1 хорошо коррелирует с Ns для a-Si:H, получаемого разложением в ТР при различных температурах подложки. Однако для a-Si:H, изготовленного другими способами, корреляция. уже не такая хорошая. Только диспергированный SiH способствует уменьшению Ns. Ассоциированные группы SiH, ответственные за ИК-пик поглощения при 2000 см"1, создают широкую ЯМР-линию. Различные состояния и роль водорода можно схематически представить, как показано на 3.1.6.

На 4.1.1 показаны ИК-спектры поглощения пленок a-Sio,5Ge0,5 : H в области волновых чисел, близких к 2000 см"1. Максимумы поглощения, обусловленные колебаниями связей Ge-H и Si-H, перекрываются. Интенсивность максимума поглощения колебания связи Si—Н2 растет с увеличением в исходной газовой смеси содержания СеН4, а интенсивности максимумов, связанных со связью Се—Н (1&50 см'1) и л-атомны-ми кольцами (Si-H2)w, возрастают одновременно. Бьшо показано, что низкие фотопроводящие свойства пленок a-Sii -*Ge.x : Н обусловлены колебательной модой растягивания связей Si—Н2, концентрация которых оказывается в свою очередь обусловленной большим количеством свободных связей атомов Се. Этот результат свидетельствует о том, что решение проблемы качества пленок a-Si,-xGex :H следует искать в оптимизации условий плазменной реакции в газовой смеси SiH4 + СеН4.

Излучающие диоды ИК-диапазона, изготовляемые на основе арсенида и форфида галлия, характеризуются полной мощностью излучения (от единиц до сотен милливатт) и постоянным прямым напряжением (1,2—3 В) при заданном прямом токе (десятки и сотни миллиампер); типичным значением длины волны в максимуме спектральной характеристики излучения (0,9—1,2 мкм); шириной спектральной характеристики на уровне 0,5 (десятки нанометров), временами нарастания и спада импульса излучения (от десятков до сотен наносекунд) , а также диаграммой направленности излучения ( 67).

Спектральная характеристика — зависимость мощности излучения от длины волны излучаемых электромагнитных колебаний ( 9.7). В первом приближении спектральный состав излучения можно характеризовать цветом свечения полупроводниковых приборов отображения информации, а инфракрасных излучательных диодов — длиной волны излучения в максимуме спектральной характеристики. Но более подробные сведения дает, конечно, спектральная характеристика.

где ФеМ/Фео — нормализованная спектральная характеристика излучателя в относительных единицах (Фео — поток излучения в максимуме спектральной характеристики излучателя, т. е. при Х=Ътах)', 8ф(Х) — спектральная характеристика фотоприемника (в относительных единицах); йо,к(А,) — спектральная характеристика оптического канала в относительных единицах (&0К — коэффициент пропускания оптического канала).

В максимуме спектральной чувствительности кремниевых фотодиодов (А^0,8 ... 0,9 мкм) фотоответ составляет примерно 0,5 А/Вт, а для германиевых около 1 А/Вт (Л^ьЛ,55 мкм). Интегральная чувствительность 86

Типичное значение длины волны в максимуме спектральной характеристики излучения 0,95 мкм Ширина спектральной характеристики излучения на уровне 0,5......... От 10 до 50 нм

Типичное значение длины волны излучения в максимуме спектральной характеристики при /„р = 100 мА От 0,92 до

Длина волны излучения в максимуме спектральной характеристики при /„р = 100 мА и температуре от

Типичное значение длины-волны в максимуме спектральной характеристики излучения

Типичное значение длины волны в максимуме спектральной характеристики излучения при 1„р = 20 мА 0,93 мкм

Длина волны излучения в максимуме спектральной

Длина волны в максимуме спектральной характеристики