Сдвиг полос в спектрах комбинационного рассеяния света твердых растворов кремний – германий, обработанных в водородной плазме

Abstract

Методом спектроскопии комбинационного рассеяния света исследованы пленки твердых растворов Si 1 – x Ge x (0,006 ≤ x ≤ 0,5), выращенные методом молекулярно-лучевой эпитаксии на кремниевой подложке с использованием переходного слоя, а затем подвергнутые обработке в водородной плазме и термообработке при 275 °С. Получены спектры комбинационного рассеяния света, записанные при комнатной температуре с помощью микрорамановского спектрометра с разрешением 0,8 см –1 . Обнаружено, что обработка в водородной плазме приводит к сдвигу полос Si — Si, Ge — Ge и Si — Ge в спектрах в сторону более низких частот. Показано, что данный эффект связан с тем, что в процессе плазменной обработки атомы водорода проникают в междоузлия кристаллической решетки и вызывают ее растяжение. Рассчитанные величины коррелируют со значениями параметров решетки, найденными прямым методом рентгеновской дифракции. Полосы Si — H, наблюдаемые в спектрах чистого кремния, невозможно четко выделить в спектрах твердых растворов кремний – германий. Полученные результаты озна чают, что релаксация упругих напряжений в рассматриваемом случае происходит за счет изменения как длины свя зей Si — Si, так и угла между ними.