Козак А. О. Структура, оптоелектронні та механічні властивості тонких Si-C-N плівок

У дисертаційній роботі проведено комплексні дослідження оптоелектронних та фізико-механічних властивостей тонких плівок Si-C-N, отриманих плазмохімічним осадженням (PECVD) з використанням рідкого прекурсору -гексаметилдісілазан і магнетронним розпиленням кремній-вуглецевої мішені в атмосфері азоту і аргону. Проведено всебічне порівняння властивостей плівок, отриманих двома методиками. Досліджено вплив особливостей міжатомної взаємодії на оптоелектронні та фізико-механічні властивості. Проаналізовано електричні та фотоелектричні властивості гетеропереходів а-SiCN/c-Si. Встановлено, що плівки, осаджені з використанням двох методів, є рентгеноаморфними. Хімічний міжатомний зв'язок в плівках здійснюється в основному за рахунок Si-C, Si-N і C-N взаємодій. Плазмохімічні плівки демонструють фотолюмінесценцію з основною смугою випромінювання в голубій області спектра, інтенсивність якої посилюється зі збільшенням кількості азоту. Величина оптичної енергетичної щілини PECVD плівок знаходиться в межах 1,05-2,4 еВ і є чутливою до параметрів осадження. Отримано протилежну залежність нанотвердості (Н) і пружного модуля (Е) в плазмохімічних і магнетронних плівках в залежності від потоку азоту. Величини Н і Е плазмохімічних плівок, залежно від параметрів осадження (потоку азоту, температури підкладки, потужності розряду), змінюються в межах 8-34 та 110-220 ГПа, відповідно. Дослідження структури та механічних властивостей відпалених плівок вказують на те, що плівки залишаються термічно стійкими до температур понад 1000 °С.