Etude microstructurelle du silicium nanocristallin hydrogène déposé par pulvérisation cathodique magnétron radio fréquence (RFMS)

Abstract

A partir des deux techniques complémentaires qui sont la spectroscopie d’absorption infrarouge et la spectroscopie de diffusion Raman; nous avons pu remonter aux propriétés structurales du silicium nanocristallin hydrogéné sous l’effet de la puissance radiofréquence. La spectroscopie d’absorption infrarouge (FTIR), nous a montré que nous avons les bandes de vibrations des groupements Si-H, Si-H2, Si-H3 liés au silicium amorphe et aussi liées aux différentes facettes des cristallites. Par ailleurs, le contenu en hydrogène total lié diminue avec l’augmentation de la puissance radiofréquence. Nous avons remarqué, qu’en augmentant la puissance radiofréquence, que les spectres de diffusion Raman présente un pic asymétrique autour de 480 – 520 cm-1 qui est la contribution de la phase amorphe et la phase cristalline. En effet, à partir de PRF= 150 W, la cristallisation s’effectue. Nous pouvons aussi voir que les mesures d’absorption infrarouge FTIR, et la spectroscopie de diffusion Raman sont en bonne corrélation. Finalement, nous pouvons utiliser de faibles puissances radiofréquences supérieures à 150W afin d’obtenir du silicium nanocristallin hydrogéné à température ambiante et à la pression de 3Pa, de bonnes qualités optoélectroniques.