Plasma deposited hydrogenated carbon silicon films : two amorphous structures of the material

Amorphous hydrogenated carbon-silicon (a-SixCy:H) films were produ- \ ced by plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) in the audio-frequency (a.f.) three-electrode reactor using tetramethylsilane as a source compound. The negative amplitude of a.f. voltage, V, •., measured on a small electrode, on which the films were deposited, was tnę only operational parameter of the deposition process. Investigations of electrical conductivity, UV VIS optical absorption and Raman scattering were carried out for the films deposited at various V^. It was found that these films are composed of amorphous insulator (a-I) and amorphous semiconductor (a-S) fractions with different electronic structures. On the basis of Raman spectroscopy, it was shown that both sp2 C-C and Si Si bonds are created in the a-S fraction in contrast to the a-I fraction in which C-H groups dominate. A shift of the Si-C band position for a-I and a-S is also observed. Probably, it is connected with a transformation from polymer-like to tetra-hedral glasses structure.

---

Amorficzne wodorowane cienkie warstwy węgiel-krzem (a-SixCY:H) otrzymywano przez plazmowe osadzane chemiczne z fazy lotnej w zakresie częstości akustycznych (cz.a.) w trój elektrodowym reaktorze z tetra-metylosylanu jako związku wyjściowego. Amplituda ujemna napięcia cz.a. V/j mierzona na małej elektrodzie, na której warstwy były osadzane, była jedynym parametrem zmiennym procesu osadzania. Badania przewodnictwa elektrycznego, absorpcja UV-VIS oraz rozpraszanie Ramana były przeprowadzone dla warstw otrzymanych przy różnych wartościach V,v Stwierdzono, że warstwy te złożone są z części amorficznego izolatora (a-I) i amorficznego półprzewodnika (a-S) o różnych strukturach elektronicznej. W oparciu o spektroskopię Ramana wykazano, że oba wiązania sp2 dla C-C oraz Si-Si powstają w strukturze a-S w przeciwieństwie do struktury a-I, w której dominujągrupy C-H. Obserwuje się także przesunięcie pasma od Si-C przy przejściu od a-I do a-S. Przypuszczalnie jest to wynikiem transformacji struktury szkłopodobnej.