Photoluminescence of RF Glow Discharge Amorphous Carbon Films

Abstract

Photoluminescence (PL) and near fundamental edge absorption measurements are performed for rf glow discharge hydrogenated amorphous carbon films (a-C: H). The PL spectra depend strongly on substrate temperature Ts. Both, red-shift of photoluminescence peak energy, EL, and decreasing photoluminescence intensity are observed with increasing Ts. A comparison of EL with optical energy gap Eg and with the Urbach parameter E0, shows that the interpretation of the results can be based on the band model where the valence and conduction band tails are nearly symmetrical and the position of the Fermi level, EF, is close to the gap center. Photolumineszenz-(PL)- und Grundkantenabsorptions-Messungen werden an mit HF-Glimment-ladung erhaltenen, hydrierten amorphen Kohlenstoffschichten durchgeführt. Sowohl eine Rotverschie-bung (red-shift) des Maximum des PL-Spektrums EL, als auch eine Abnahme der PL-Intensität mit steigendem Ts werden beobachtet. Ein Vergleich von EL mit der optischen Energielücke Eg, und mit dem Urbach-Parameter E0, zeigt, daß die Interpretation der Ergebnisse auf einem Bandmodell basieren kann, in dem die Valenzband- und Leitungsbandausläufer quasisymmetrisch sind und das Ferminiveau ungefähr in der Mitte der Energielücke liegt.