【摘要】 HRTEM研究利用Philips CM200 FEG和计算机控制的电磁双六极系统来校正物镜的球面像差（Cs）。

最近的工作表明，氢化纳米晶硅（a/nc-Si:H）的电学性质使该材料成为太阳能电池应用的一个有前途的候选者。然而，通过透射电子显微镜（TEM）对组成纳米颗粒的纳米晶体含量和结构的分析由于周围非晶基质的存在而变得复杂。

 

Christopher R. Perrey等人[1]的研究应用球面像差校正TEM技术对a/nc Si:H薄膜的晶体含量进行了鉴定和分析。实验中采用射频（RF）13.56MHz电容耦合等离子体放电，用氦（He）和氢（H2）稀释的硅烷（SiH4）合成了a/nc Si:H薄膜。为了TEM研究的目的，在解理的NaCl衬底上沉积厚度约为10nm的膜。这些薄膜在蒸馏水中漂浮，并收集在3mm的铜TEM网格上。然后让这些样品在干燥器中干燥。

 

HRTEM研究利用Philips CM200 FEG和计算机控制的电磁双六极系统来校正物镜的球面像差（Cs）。讨论了尺寸约为1.5nm的Si纳米颗粒和这些纳米颗粒中的平面缺陷的分析。

 

实验结果表明薄膜及其在RF电容耦合等离子体中产生的组成纳米颗粒。使用Cs的负值和一系列焦点图像，在HRTEM显微照片中很容易识别出纳米颗粒。1–3 nm尺寸的硅纳米颗粒的晶体结构显示为金刚石立方体，晶格参数与大块硅的晶格参数一致，这与其他观察结果形成了对比。没有发现硅的其他晶相存在的证据。一些纳米颗粒含有平面缺陷，如{111}本征堆垛层错和{111}孪晶边界。

 

对膜结构的观察和相关的电学测量可以阐明这些纳米结构对真实世界设备的重要性。

 

[1] Christopher R. Perrey, Siri Thompson, Markus Lentzen, Uwe Kortshagen, C. Barry Carter, Observation of Si nanocrystals in a/nc-Si:H films by spherical-aberration corrected transmission electron microscopy, Journal of Non-Crystalline Solids, Volume 343, Issues 1–3, 2004, Pages 78-84.

 

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