Přejít k obsahu


Influence of heat generated by a Raman excitation laser on the structural analysis of thin amorphous silicon film

Citace:
NOVÁK, P., OČENÁŠEK, J., PRUŠÁKOVÁ, L., VAVRUŇKOVÁ, V., SAVKOVÁ, J., REZEK, J. Influence of heat generated by a Raman excitation laser on the structural analysis of thin amorphous silicon film. Applied Surface Science, 2016, roč. 364, č. 28.2.2016, s. 302-307. ISSN: 0169-4332
Druh: ČLÁNEK
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Influence of heat generated by a Raman excitation laser on the structural analysis of thin amorphous silicon film
Rok vydání: 2016
Autoři: Ing. Petr Novák Ph.D. , Ing. Jan Očenášek Ph.D. , Ing. Lucie Prušáková Ph.D. , Ing. Veronika Vavruňková Ph.D. , Ing. Jarmila Savková Ph.D. , Ing. Jiří Rezek Ph.D.
Abstrakt CZ: V této práci se zabýváme tenkými vrstvami amorfního křemíku připraveného chemickou metodou PECVD. Zejména jsme analyzovali změny v Ramanově spektru způsobené zářením excitačního laseru. Experimentálně byla pozorována a numericky analyzována krystalizace pevné fáze, uvolnění vodíku a posun píků v Ramanově spektru při různých tloušťkách vrstvy mezi 50 a ~2000 nm. Studie se zabývá laserovými výkony mezi 0,1 mW a 10 mW zaměřených do plochy o průměru ~ 1 um. Dále, laserem indukované teplotní pole bylo analyzováno pomocí numerické simulace a pro objasnění Ramanova spektrálního posunu byl využit Balkanskiho model. Výsledky jsou korelovány na strukturální analýzu prováděnou Ramanovou spektroskopií, optickou mikroskopií, SEM a AFM. Bylo zjištěno, že obsah vodíku, a podíl pevné fáze identifikované Ramanovou spektroskopií jsou velmi citlivé na velikost aplikovaného laserového výkonu.
Abstrakt EN: In the present work we investigate thin amorphous silicon film fabricated by plasma enhanced chemical vapor deposition. In particular, we analyze changes in the recorded Raman spectra caused by excitation laser irradiation. Solid phase crystallization, hydrogen diffusive outflow and Raman spectra peak shifts have been observed experimentally and analyzed numerically. The role of film thickness on all these features is pointed out. The study involves laser powers between 0.1 mW and 10 mW focused to a spot diameter of ∼1 μm and film thicknesses between 50 and ∼2000 nm. Additionally, the laser induced temperature fields were analyzed by means of numerical simulation and the Raman spectral shift trough Balkanski model. Results are correlated to structural analysis by Raman spectroscopy, optical microscopy, scanning electron microscopy and atomic force microscopy. It was found that the hydrogen content and solid phase fraction identified by Raman spectroscopy are highly sensitive to the applied excitation laser power.
Klíčová slova

Zpět

Patička