调整靶衬间距实现纳米Si晶粒尺寸的均匀可控

采用脉冲激光烧蚀装置,在10 Pa的氩气环境下,在1~6 cm范围内调整衬底与靶的距离沉积制备了纳米Si薄膜。X射线衍射(XRD)谱和Raman谱测量均证实,纳米Si晶粒已经形成; 利用扫描电子显微镜(SEM)观测了所形成的纳米Si薄膜的表面形貌。结果表明,随着靶衬间距的增加,所形成的纳米Si晶粒的平均尺寸减小(尺寸均匀性变差),在3 cm时达到最小值(尺寸分布最均匀),而后开始增大(尺寸均匀性变差)。利用蒙特-卡罗(Monte Carlo)方法,对不同靶衬间距下烧蚀产物的输运动力学过程进行了数值模拟,得到与实验结果相同的结论。