Experimental Study of the Influence of CH4and H2on the Conformation, Chemical Composition, and Luminescence of Silicon Quantum Dots Inlaid in Silicon Carbide Thin Films Grown by Remote Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition
Por:
León-Guillén R., Muñoz-Rosas A.L., Arenas-Alatorre J.A., Alonso-Huitrón J.C., Pérez-Martínez A.L., Rodríguez-Gómez A.
Publicada:
1 ene 2022
Resumen:
Silicon carbide (SiC) has become an extraordinary photonic material. Achieving reproducible self-formation of silicon quantum dots (SiQDs) within SiC matrices could be beneficial for producing electroluminescent devices operating at high power, high temperatures, or high voltages. In this work, we use a remote plasma-enhanced chemical vapor deposition system to grow SiC thin films. We identified that a particular combination of 20 sccm of CH4 and a range of 58-100 sccm of H2 mass flow with 600 °C annealing allows the abundant and reproducible self-formation of SiQDs within the SiC films. These SiQDs dramatically increase the photoluminescence-integrated intensity of our SiC films. The photoluminescence of our SiQDs shows a normal distribution with positive skewness and well-defined intensity maxima in blue regions of the electromagnetic spectrum (439-465 nm) and is clearly perceptible to the naked eye. © 2022 The Authors. Published by American Chemical Society.
Filiaciones:
León-Guillén R.:
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/n, Ciudad Universitaria, A.P. 20-364, Coyoacán, Ciudad de México, 04510, Mexico
Muñoz-Rosas A.L.:
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/n, Ciudad Universitaria, A.P. 20-364, Coyoacán, Ciudad de México, 04510, Mexico
Arenas-Alatorre J.A.:
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/n, Ciudad Universitaria, A.P. 20-364, Coyoacán, Ciudad de México, 04510, Mexico
Alonso-Huitrón J.C.:
Instituto de Investigaciones en Materiales, Universidad Nacional Autonoma de Mexico, Ciudad Universitaria, A.P. 70-360, Coyoacan, 04510, Ciudad de México, Mexico
Pérez-Martínez A.L.:
Facultad de Ingeniería, División de Ciencias Básicas, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito Exterior S/n, Ciudad Universitaria, Coyoacán, Ciudad de México, 04510, Mexico
Rodríguez-Gómez A.:
Instituto de Física, Universidad Nacional Autónoma de México, Circuito de la Investigación Científica S/n, Ciudad Universitaria, A.P. 20-364, Coyoacán, Ciudad de México, 04510, Mexico
Green Published, Green
|