Estudio de la morfología superficial de películas de silicio microcristalino obtenidas mediante el recocido isotérmico de silicio amorfo hidrogenado

Abstract

Se analizó la morfología superficial de películas de silicio microcristalino hidrogenado (μc-Si:H) obtenidas mediante el recocido isotérmico de películas de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H). Imágenes obtenidas mediante microscopia de fuerza atómica (MFA) y microscopia óptica (MO) muestran la formación de granos de tamaño micrométrico que se conforman principalmente de silicio cristalino (c-Si), inmersos en una matriz constituida en su mayoría por a-Si, de acuerdo a mediciones Raman. Esta morfología es resultado del efecto de la cristalización del Si amorfo por el contacto metálico de la superficie con una capa de Al y su posterior recocido isotérmico durante varias horas. Mediante imágenes bidimensionales MFA se determina la fracción cristalizada relativa mediante la comparación de las áreas integradas correspondientes al material cristalino y al amorfo, para posteriormente ajustar su dependencia temporal con el modelo de Avrami. Los resultados experimentales obtenidos mediante MFA son adecuadamente consistentes con los obtenidos en MO. Mediciones FT-IR muestran atenuación de la banda centrada en 694 cm-1 asociada al enlace Si-H, sugiriendo la efusión de hidrógeno a la superficie de μc-Si:H con el tiempo de recocido.