Plazma ile büyütülmüş hidrojenlenmiş amorf silisyum karbür ince filmlerin fotolüminesans özelliklerinin incelenmesi

Bu çalışmada, 30 mW/cm2 (Düşük güç (DG)) ve 90 mW/cm2 (Yüksek güç (YG)) olmak üzere iki farklı radyo frekansı (RF) güç yoğunluğunda ve dört farklı karbon içeriğinde (x), plazma destekli kimyasal buhar biriktirme (PDKBB) sistemi ile büyütülmüş olan hidrojenlenmiş amorf silisyum karbür (a-SiCx:H) ince filmlerin fotolüminesans spektrumları incelendi ve ışıma mekanizmaları analiz edildi.Oda sıcaklığında ölçülen fotolüminesans spektrumlarına Gauss eğrileri uydurularak fotolüminesans maksimumları (EL) ve tam genişlik yarı maksimumları (?EL) hesaplandı ve morötesi-görünür bölge geçirgenlik spektroskopisi ile belirlenmiş olan optik enerjiler ve Urbach enerjileri ile karşılaştırılarak analiz edildi. Filmlerin, X-ışını foto-elektron spektroskopisi ile belirlenmiş olan karbon içeriğinin artması sonucunda EL ve optik enerjilerin orantılı olarak arttığı; bu artışın YG filmlerde DG filmlere kıyasla daha fazla olduğu gözlemlendi. a-SiCx:H filmlerin ışıma mekanizmaları, `elektron-fonon çiftleşmesi modeli' ve `statik düzensizlik modeli' çerçevesinde araştırıldı. DG filmler için elektron-fonon çiftleşmesi modelinin ve YG filmler için ise statik düzensizlik modelinin baskın model olduğu belirlendi. a-SiCx:H filmlerin oda sıcaklığındaki fotolüminesans spektrumları, empirik Gauss fonksiyonları ile tanımlanan iletim ve değerlik bant uzantı durum yoğunluklarının bileşke durum yoğunluğu yaklaşımı ile modellendi. Işıma modeli, ölçülen fotolüminesans spektrumlarına nümerik olarak uygulandı ve modelin deney verileri ile uyuştuğu görüldü.