Etude Par Spectrophotométrie Du Silicium Microcristallin Déposé Par Pulvérisation Cathodique Magnétron Rf : Influence Du Temps De Dépôt

Résumé: L?étude que nous avons menée sur le uc-Si: H avait pour objectif de confirmer ce modèle de croissance. Pour cela nous avons étudié deux séries d'échantillons déposés par la pulvérisation cathodique magnétron radiofréquence sous atmosphères (Argon +Hydrogène) à une pression constante de 3 Pascal, à deux températures différentes (ambiante et 100°C) et pour des déférents temps de dépôt. On a utilisé le spectrophotomètre Jasco-570 pour obtenir le coefficient d?absorption pour les fortes énergies, les indices de réfraction et les épaisseurs. Pour les films très minces (épaisseur ? 0,3 ?m) on a due faire appel à l?ellipsométrie pour compléter les caractérisations. Des mesures de spectroscopie Infrarouge ont renforcé les résultats obtenus et elles nous ont permis de déterminer le pourcentage de l'hydrogène lié dans le uc-Si : H, l?ensemble des résultats obtenus sont comparés aux résultats de spectroscopie Raman, faite par d?autre chercheurs de notre laboratoire. L'allure des courbes d?absorption optique des échantillons déposés pendant 60, 30 et 15 minutes ressemblent à celles d?un échantillon monocristallin. Ce qui permet de conclure la présence de cristallites dans les couches étudiés. Les valeurs du gap de Tauc déduites des spectres d'absorption décroît avec le temps de dépôt, ceci nous indique que les échantillons déposés pendant plus de 15 minutes contiennent un taux de cristallite plus élevé. Ces résultats sont en bon accord avec celui obtenu par les mesures de spectroscopie infrarouge. L'étude par la spectroscopie infrarouge a montré que le pourcentage de l?hydrogène lié dans les échantillons déposés à 3 et 7 minutes est plus grand que dans les autres échantillons. Ceci est dû essentiellement à la phase cristalline qui fait diminuer le pourcentage de l'hydrogène. Pour l?échantillon déposé à 3 minutes la bande qui caractérise le mode wagging et bien symétrique centrée autour de 640 cm-1 ce qui caractéristique les modes de liaisons de l'hydrogène dans le silicium amorphe hydrogéné (a-Si: H), d?où on peut conclure que les échantillons déposés pendant 3 minutes sont encore amorphe. Ces résultats sont les même pour les deux série d'échantillon quelque soit la température de dépôt.

Publié dans la revue: