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Erschienen in:

25.05.2016

Hot wire chemical vapor deposited multiphase silicon carbide (SiC) thin films at various filament temperatures

verfasst von: Amit Pawbake, Vaishali Waman, Ravindra Waykar, Ashok Jadhavar, Ajinkya Bhorde, Rupali Kulkarni, Adinath Funde, Jayesh Parmar, Somnath Bhattacharyya, Abhijit Date, Rupesh Devan, Vidhika Sharma, Ganesh Lonkar, Sandesh Jadkar

Erschienen in: Journal of Materials Science: Materials in Electronics | Ausgabe 12/2016

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Abstract

Influence of filament temperature (TFil) on the structural, morphology, optical and electrical properties of silicon carbide (SiC) films deposited by using hot wire chemical vapor deposition technique has been investigated. Characterization of these films by low angle XRD, Raman scattering, XPS and TEM revealed the multiphase structure SiC films consisting of 3C–SiC and graphide oxide embedded in amorphous matrix. FTIR spectroscopy analysis show an increase in Si–C, Si–H, and C–H bond densities and decrease in hydrogen content with increase in TFil. The C–H bond density was found higher than the of Si–H and Si–C bond densities suggesting that H preferably get attached to C than Si. AFM investigations show decrease in rms surface roughness and grain size with increase in TFil. SEM studies show that films deposited at low TFil has spherulites-like morphology while at high TFil has cauliflower-like structure. Band gap values ETauc and E04 increases from 1.76 to 2.10 eV and from 1.80 to 2.21 eV respectively, when TFil was increased from 1500 to 2000 °C. These result show increase in band tail width (E04–ETauc) of multiphase SiC films. Electrical properties revealed that σDark increases from ~7.87 × 10−10 to 1.54 × 10−5 S/cm and Eact decreases from 0.67 to 0.41 eV, which implies possible increase in unintentional doping of oxygen or nitrogen due to improved crystallinity and Si–C bond density with increase in TFil. The deposition rate for the films was found moderately high (21 < rdep < 30 Å/s) over the entire range of TFil studied.

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Metadaten
Titel
Hot wire chemical vapor deposited multiphase silicon carbide (SiC) thin films at various filament temperatures
verfasst von
Amit Pawbake
Vaishali Waman
Ravindra Waykar
Ashok Jadhavar
Ajinkya Bhorde
Rupali Kulkarni
Adinath Funde
Jayesh Parmar
Somnath Bhattacharyya
Abhijit Date
Rupesh Devan
Vidhika Sharma
Ganesh Lonkar
Sandesh Jadkar
Publikationsdatum
25.05.2016
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Materials Science: Materials in Electronics / Ausgabe 12/2016
Print ISSN: 0957-4522
Elektronische ISSN: 1573-482X
DOI
https://doi.org/10.1007/s10854-016-4995-2