《表1 不同Sb掺杂量的富Si SiNx (SRSN) 薄膜的溅射参数》

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《Sb掺杂Si_3N_4基Si量子点薄膜的制备与结构》

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*“DC”represents the samples with different doping concentration.

薄膜制备采用JCP-450型磁控多靶共溅射系统（北京泰科诺科技有限公司），以Si靶、Si3N4靶以及Sb靶（掺杂靶）作为溅射源，通过共溅射的方式制备Sb掺杂富Si的SiNx（Silicon-Rich Silicon Nitride，SRSN）薄膜，然后结合后续的高温快速热退火处理以形成Si-QDs.理论上，退火处理过程将使薄膜发生相分离，最后形成稳定且接近化学计量比的Si3N4以及嵌入在Si3N4基质中的Sb掺杂Si-QDs[3].溅射系统的本底真空度为2.5×10-4 Pa，工作气压为0.3Pa，基底温度为250℃，射频溅射功率如表1；溅射气体采用纯度为99.999%的Ar气，其中Ar流量为40.0sccm.富Si的SiNx薄膜的溅射时间均为60min，溅射时Si靶、Si3N4靶采用的电源分别为双极脉冲电源、射频电源.掺杂的Sb靶采用双极脉冲电源，通过控制Sb靶共溅射时间来控制Sb掺杂量.实验中，Sb掺杂从薄膜溅射的总时间段的中间时段开始，依次增加时间，溅射过程中Sb靶的溅射功率保持为15 W.薄膜样品沉积后，再进行快速热退火处理，退火过程是在N2气氛保护下采用RTP-1600型快速热退火炉（北京东之星应用物理研究所）完成，采用卤素钨灯（13支，1.2KW/支）加热，升降温速率为100℃/s.样品在900℃和1 100℃两个退火温度，退火时间均为3min，退火完成后在N2气氛中随炉冷却至100℃再取出炉体.