Influencia do hidrogenio nas propriedades opticas, estruturais e termomecanicas de germanio armofo hidrogenado

AUTOR(ES)
DATA DE PUBLICAÇÃO

1998

RESUMO

Estudamos a influência do hidrogênio nas propriedades ópticas, estruturais e termomecânicas de filmes finos de germânio amorfo hidrogenado, a-Ge:H, preparados por rf-sputtering. A estrutura das ligações entre o germânio e o hidrogênio foi estudada através do espectro de absorção na região do infravermelho. As amostras apresentam as bandas wagging, stretching e bending associadas aos diversos modos vibracionais das ligações do germânio com o hidrogênio. Observamos um acréscimo no parâmetro de microestrutura, que pode ocorrer devido ao aumento nos radicais GeH2 ou GeH3 ou pode ser causado por um aumento nas ligações GeH no interior de voids. Encontramos um deslocamento, para maiores energias (blue shift), das bandas wagging e stretching quando ocorre um aumento na concentração de hidrogênio. Este efeito pode ser atribuído à redução na constante dielétrica do material provocada pela presença de H na rede do Ge. Mostramos que é possível utilizar a banda stretching para uma estimativa da concentração de H ligado. Verificamos que o aumento da incorporação de hidrogênio nos filmes provoca um crescimento na quantidade de bolhas que surgem nas amostras. Este fenômeno está associado à presença de stress compressivo e de hidrogênio molecular nos filmes. O valor do stress compressivo varia de 0.3 GPa, para filmes não hidrogenados, até cerca de 0.7 GPa, para amostras com concentração total de hidrogênio de 17%. O biaxial modulus do material diminui com o aumento do conteúdo de hidrogênio nos filmes. Este resultado está de acordo com o modelo de He e Thorpe que relaciona as constantes elásticas com a coordenação média da rede. O coeficiente de dilatação térmica, a., foi obtido pela primeira vez para filmes finos de germânio amorfo. Ocorre um aumento no valor de a. quando há um acréscimo na concentração de hidrogênio nas amostras.

ASSUNTO(S)

germanio semicondutores amorfos

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