摘要：在气压为10 Pa的惰性气体Ar环境下,采用XeCl准分子激光器(波长308 nm),调整激光单脉冲能量密度为4 J/cm2,激光烧蚀电阻率为3000 Ω·cm的高纯单晶Si靶,在玻璃或Si衬底上沉积制备了纳米Si晶薄膜.实验中靶和衬底间距离保持为3 cm,对衬底既没有加温也没有冷却.拉曼(Raman)谱测量结果表明,所制备的薄膜中已有纳米Si晶粒形成.保持脉冲总数不变,分别取激光脉冲频率为1 Hz,3 Hz,10 Hz和20 Hz,相应沉积时间约为10 min,3.3 min,1 min和0.5 min,采用扫描电子显微镜(SEM)观察所得样品的表面形貌,不同脉冲频率下的结果比较显示,脉冲频率越大,制备的纳米Si晶薄膜的平均晶粒尺寸就越小,晶粒尺寸分布也越均匀.沉积动力学过程的非线性是导致实验出现该结果的原因.

关键词：薄膜 纳米si晶粒 激光烧蚀 脉冲频率 形貌 

单位：河北大学; 物理科学与技术学院; 河北; 保定; 071002; 河北大学; 电子信息工程学院; 河北; 保定; 071002