Воздействие ультрафиолетового излучения на оптические свойства диэлектриков на основе кремния

Abstract

Для оценки воздействия ультрафиолетовой части солнечного спектра в диапазоне длин волн 185– 400 нм на оптические параметры диэлектрических слоев проанализировано изменение спектров отражения тонких (11–25 нм) нестехиометрических пленок нитрида (SiNx), оксида (SiOx) и оксинитрида (SiOx Ny) кремния. Пленки наносились на кремниевые подложки методом химического осаждения из газовой фазы при активации индуктивно связанной плазмой. Установлено, что воздействие ультрафиолетового излучения с плотностью потока энергии, в 20 раз превышающей соответствующий параметр естественного солнечного излучения, в течение 6 ч приводит к увеличению показателя преломления пленок SiNх и SiOx, характеризующихся избыточным содержанием кремния, в среднем на ∆n = 0,03– 0,09, тогда как изменения показателя преломления пленки SiOx Ny после ультрафиолетового облучения несущественны (∆n < 0,01). Как показал анализ инфракрасных спектров, химический состав пленок после ультрафиолетового воздействия не изменялся. Обсуждена природа влияния ультрафиолетового облучения на оптические свойства диэлектрических пленок на основе кремния различного элементного и структурного состава. Полученные результаты могут быть использованы при выборе диэлектриков для приборов, работающих в условиях открытого космоса на низких околоземных орбитах.