其中I₅₂₀和I₄₈₀表示在520cm^-1 和480cm^-1附近的拉曼峰的面積，中心為520 cm^-1附近的拉曼峰是晶體硅的特征峰，位于480 cm^-1附近的拉曼峰是非晶硅的約化聲子譜密度。

本文采用自主研制的Finder 930全自動(dòng)共聚焦顯微拉曼光譜儀分析了硅基底上微晶硅薄膜晶化率，拉曼光譜實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)及多峰擬合結(jié)果如圖1所示。可以觀測(cè)到拉曼峰位在310cm^-1附近的類縱聲學(xué)模（類TA 模）特征峰，在480 cm^-1附近的類橫光學(xué)模（類TO模）分解為峰位在470 cm^-1附近（Prim TO）和在490 cm^-1處（Seco TO）兩個(gè)特征峰。對(duì)于出現(xiàn)晶態(tài)硅特征峰的樣品對(duì)應(yīng)于峰位在510cm^-1附近的晶粒間界拉曼散射成分（GB）特征峰[3]。

自主開(kāi)發(fā)了晶化率自動(dòng)計(jì)算軟件，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)分峰擬合和晶化率計(jì)算，軟件操作簡(jiǎn)單，易于使用，晶化率擬合結(jié)果如圖2所示，自動(dòng)計(jì)算結(jié)果可知晶化率為33.52%.

圖2 采用自主研制軟件擬合結(jié)果

拉曼光譜技術(shù)可以無(wú)損分析微晶硅薄膜晶化率，在晶硅（晶體硅）與無(wú)定型硅（非晶硅）的定量鑒別及晶化率評(píng)估中展現(xiàn)出優(yōu)異性能，通過(guò)解析特征峰的強(qiáng)度或面積，直接計(jì)算得出材料的晶化率，為材料性能評(píng)估提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

[1]趙之雯,劉玉嶺.微晶硅薄膜穩(wěn)定性的研究[J].河北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,40(02):13-15

[2] 高磊等. 微晶硅薄膜沉積工藝的研究方法及其應(yīng)用[P].2023.06.23.

[3] 范閃閃,郭強(qiáng),楊彥彬,等.相變區(qū)硅薄膜拉曼和紅外光譜分析[J].光譜學(xué)與光譜分析,2018,38(01):82-86.

作者簡(jiǎn)介

張麗文

拉曼應(yīng)用工程師，負(fù)責(zé)拉曼光譜產(chǎn)品的應(yīng)用及推廣，在光譜應(yīng)用中有近10年經(jīng)驗(yàn)。