X-ray-diffraction study of crystalline Si nanocluster formation in annealed silicon-rich silicon oxides
Notice bibliographique
Résumé
The formation and subsequent growth of crystalline silicon nanoclusters (Si-ncs) in annealed silicon-rich silicon oxides (SRSOs) were studied by glancing angle x-ray diffraction. SRSO samples with Si concentrations (y) of 0.40, 0.42, and 0.45 were grown by inductively coupled plasma-enhanced chemical-vapor deposition (PECVD). Samples with y=0.42 grown by electron-cyclotron-resonance PECVD were also studied. Annealing treatments were performed at temperatures (T) of 900, 1000, and 1100 °C for times (t) between 0.5 and 3 h in flowing Ar. As-grown SRSO films did not present signs of Si clusters (amorphous or crystalline); however, (111), (220), and (311) Bragg peaks corresponding to c-Si were clearly seen after annealing at 900 °C for the y=0.45 sample, but only barely seen for the y=0.42 and undetected for the y=0.40 samples. For T=1000°C, all studied SRSO samples clearly showed the c-Si diffraction peaks, which became narrower with increasing t and T. From the width of the Si (111) peaks, the mean size of Si-ncs and their dependence on T and t was determined. Activation energies were deduced from the T dependence by fitting the results to two growth models of Si precipitates in an a-SiO2 matrix reported in the literature. The activation energies qualitatively agree with values deduced from transmission electron microscopy studies of annealed SRSO reported in the literature. However, they are significantly lower than Si diffusion activation energies available in the literature for SiO2 with low excess Si. A broad feature is also observed in the x-ray diffractograms for as-grown samples with low y, which shifts to the peak position corresponding to a-SiO2 with increasing T. This behavior is explained by the formation of a well-defined a-SiO2 phase with increasing T, where mixed Si–O4−nSin (n=1,2,3) tetrahedra in the as-grown alloy are gradually converted into Si–O4 and Si–Si4 as phase separation of Si and SiO2 proceeds. From the measured Si (111) peak positions, small Si-ncs are found to be tensilely strained by as much as ∼0.8%. This effect becomes insignificant as Si-ncs become larger with increasing y or T.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».