Characterization and modeling of antireflective coatings of SiO2, Si3N4, and SiOxNy deposited by electron cyclotron resonance enhanced plasma chemical vapor deposition

Mestanza, S. N. M.; Obrador, M. P.; Rodríguez, E.; Biasotto, C.; Dói, I.; Diniz, J. A.; Swart, Jacobus W.

doi:10.1116/1.2181577

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“…These spectra exhibit the characteristic features of Si-N asymmetric stretching (820 cm -1 ), Si-O-Si stretching (1060 cm -1 ), and Si-H stretching modes (2170 cm -1 ) [ 19 , 20 ]. The peak present around 450 cm -1 can be ascribed to an overlapping of Si-O-Si rocking mode and Si-N breathing mode [ 21 ]. No clear feature of N-H stretching mode around 3350 cm -1 is observed.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

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Effect of annealing treatments on photoluminescence and charge storage mechanism in silicon-rich SiN x :H films

et al. 2011

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In this study, a wide range of a-SiNx:H films with an excess of silicon (20 to 50%) were prepared with an electron-cyclotron resonance plasma-enhanced chemical vapor deposition system under the flows of NH3 and SiH4. The silicon-rich a-SiNx:H films (SRSN) were sandwiched between a bottom thermal SiO2 and a top Si3N4 layer, and subsequently annealed within the temperature range of 500-1100°C in N2 to study the effect of annealing temperature on light-emitting and charge storage properties. A strong visible photoluminescence (PL) at room temperature has been observed for the as-deposited SRSN films as well as for films annealed up to 1100°C. The possible origins of the PL are briefly discussed. The authors have succeeded in the formation of amorphous Si quantum dots with an average size of about 3 to 3.6 nm by varying excess amount of Si and annealing temperature. Electrical properties have been investigated on Al/Si3N4/SRSN/SiO2/Si structures by capacitance-voltage and conductance-voltage analysis techniques. A significant memory window of 4.45 V was obtained at a low operating voltage of ± 8 V for the sample containing 25% excess silicon and annealed at 1000°C, indicating its utility in low-power memory devices.

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

“…However, the MW power in this study is lower than that used in [ 22 ]. Furthermore, Martinez et al have explained this behavior based on the following chemical reaction [ 21 ]:…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Effect of annealing treatments on photoluminescence and charge storage mechanism in silicon-rich SiN x :H films

et al. 2011

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“…A weak peak at ∼810 cm −1 corresponds to Si-O bending (Mestanza et al 2006) and at ∼590 cm −1 shows the presence of out of plane Si-O stretching (Suquet 1989). Thus it confirms the formation of Si-OH bonds after surface treatment.…”

Section: Optimization Of Surface Treatmentmentioning

confidence: 64%

Optimization of process parameter for synthesis of silicon quantum dots using low pressure chemical vapour deposition

et al. 2013

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Si quantum dots-based structures are studied recently for performance enhancement in electronic devices. This paper presents an attempt to get high density quantum dots (QDs) by low pressure chemical vapour deposition (LPCVD) on SiO 2 substrate. Surface treatment, annealing and rapid thermal processing (RTP) are performed to study their effect on size and density of QDs. The samples are also studied using Fourier transformation infrared spectroscopy (FTIR), atomic force microscopy (AFM), scanning electron microscopy (SEM) and photoluminescence study (PL). The influence of Si-OH bonds formed due to surface treatment on the density of QDs is discussed. Present study also discusses the influence of surface treatment and annealing on QD formation.

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“…Índice uniformidade (maior que 90%) de composição e de espessura do filme, tendo a vantagem da deposição desta camada ARC poder ser executada após a deposição dos contatos elétricos. [10,28] Capítulo 4…”

Section: Methodsunclassified

“…Os materiais mais utilizados para as células fotovoltaicas são SnO2 (dióxido de estanho), SiO2 (dióxido de silício), Ta2O5 (pentóxido de tântalo) e Si3N4 (nitreto de silício). [9,10] Os filmes depositados por CVD de SiO2 (dióxido de silício) e Si3N4 (nitreto de silício) , que empregam baixa temperatura de processamento (T ≤ 800 0 C) e são completamente compatíveis à tecnologia CMOS, podem apresentar excelentes qualidades dielétricas, tais como os valores de índice de refração de fabricados no CCS/Unicamp [10] .…”

Section: -Camada Antirrefletora (Arc)unclassified

Texturização da superfície de silício monocristalino com NH4OH e camada antirrefletora para aplicações em células fotovoltaicas compatíveis com tecnologia CMOS

Silva¹

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Este trabalho apresenta o desenvolvimento de células fotovoltaicas de junção n+/p em substratos de Si com processos de fabricação totalmente compatíveis com a tecnologia CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor). Os processos compatíveis desenvolvidos neste trabalho são as técnicas: i) de texturização da superfície do Si, com reflexão da superfície texturizada de 15% obtida com a formação de micro-pirâmides (alturas entre 3 e 7 µm), utilizando-se solução alcalina de NH4OH (hidróxido de amônia), que é livre da contaminação indesejável por íons de Na + e K + quando se utiliza soluções tradicionais de NaOH e de KOH, respectivamente, e ii) de deposição ECR-CVD (Electron Cyclotron Resonance -Chemical Vapor Deposition) da camada antirrefletora (ARC) de SiNX (nitreto de silício), que é executada em temperatura ambiente, portanto pode ser feita após a finalização da célula sem danificar trilhas metálicas e alterar a profundidade da junção n+/p. A caracterização desta camada ARC mostrou que o nitreto tem índice de refração de 1,92 e refletância mínima de 1,03%, o que é um excelente resultado para uso em células solares (ou fotovoltaicas).Foram fabricadas cinco séries de células fotovoltaicas, utilizando-se a texturização com NH4OH e a camada antirrefletora de nitreto de Si. Em quatro séries utilizou-se o processo de implantação de íons de fósforo ( 31 P + ), com posterior recozimento, para a formação da região n+, enquanto que na quinta série foi utilizado o processo de difusão térmica. As eficiências máximas para as células fabricadas são de 9% e de 12%, respectivamente, para as células feitas utilizando os processos de implantação e de difusão térmica, indicando que a implantação de íons causa danos na rede cristalina do silício, que o posterior recozimento não consegue corrigir, o que reduz a eficiência da célula.

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Characterization and modeling of antireflective coatings of SiO2, Si3N4, and SiOxNy deposited by electron cyclotron resonance enhanced plasma chemical vapor deposition

Abstract: Articles you may be interested in Characterization and versatile applications of low hydrogen content SiOCN grown by plasma-enhanced chemical vapor deposition

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Optimization of process parameter for synthesis of silicon quantum dots using low pressure chemical vapour deposition

Texturização da superfície de silício monocristalino com NH4OH e camada antirrefletora para aplicações em células fotovoltaicas compatíveis com tecnologia CMOS

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