石英衬底上柱状多晶硅薄膜的制备

利用射频等离子体增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在已经预沉积有非晶硅薄膜的石英衬底上低温沉积了N/I非晶硅薄膜,对样品进行了两步快速光热(RTP)退火.采用Raman、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等测试仪器对样品退火前后的结晶状况和微观形貌进行了分析.结果表明,该N/I非晶硅薄膜退火后的晶化率达到了94%左右,断面形貌为柱状结构,样品中的平均晶粒尺寸约30nm,晶粒团簇的尺寸最大约1.5μm.

硅片预清洗处理对LPCVD多晶硅薄膜生长的影响分析

阐述不同预清洗条件下,晶片表面化学键状态的变化对LPCVD多晶硅沉积速率和晶粒大小的影响,通过实验优化预清洗条件,实现颗粒数降低,同时保持多晶硅薄膜的晶粒大小和沉积速率的稳定。

多晶硅薄膜材料与器件研究进展

多晶硅薄膜材料一直在半导体领域中扮演着重要角色。综述了多晶硅薄膜材料及其器件的特点、制备方法及研究进展。

多晶硅薄膜应力特性研究

本文报道了低压化学气相淀积（ＬＰＣＶＤ）制备的多晶硅薄膜内应力与制备条件、退火温度和时间及掺杂浓度关系的实验研究结果，用ＸＲＤ、ＲＥＤ等技术测量分析了多晶硅膜的微结构组成．结果表明，ＬＰＣＶＤ制备的多晶硅薄膜具有本征压应力，其内应力受淀积条件、微结构组成等因素的影响．采用快速退火（ＲＴＡ）可以使其压应力松弛，减小其内应力，并可使其转变成为本征张应力，以满足在微机电系统（ＭＥＭＳ）制备中的要求．

多晶硅薄膜材料与器件研究进展

多晶硅薄膜材料一直在半导体领域扮演着重要的角色。综述了多晶硅薄膜材料及其器件的特点、制备方法及研究进展。

多晶硅薄膜太阳电池厚度和晶粒尺寸对其性能的影响

利用PC1D计算了结构为n+ / p和n+ / p p+ 多晶硅薄膜太阳电池的晶粒尺寸和薄膜厚度对其Voc,Jsc和 η的影响。计算结果表明 :对无陷光结构的多晶硅薄膜太阳电池 ,要获得 10 %的效率 ,薄膜厚度至少应大于 2 2 μm ;晶粒尺寸大于薄膜厚度的 4倍时 ,晶界复合对载流子寿命的影响可以忽略 ;同时表明 :太阳电池的背表面场 (BSF)

激光退火法低温制备多晶硅薄膜的研究

利用激光退火的方式在低温下制备多晶硅薄膜，采用ＸＲＤ、ＳＥＭ等分析手段，进行了表征与分析，对晶化的阈值能量密度进行了计算，并对激光退火的机理进行了探讨。研究结果表明：ａ－Ｓｉ晶化的阈值能量密度与薄膜的厚度无关，在晶化区内，晶粒尺寸的大小随着照射到薄膜表面的激光能量密度的增加而增加。

铝诱导晶化法低温制备多晶硅薄膜

为了满足在普通玻璃衬底上制备多晶硅薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器，低温（＜６００℃）制备高质量多晶硅薄膜已成为研究热点．本文研究了一种低温制备多晶硅薄膜的新工艺：金属诱导非晶硅薄膜低温晶化法．在非晶硅薄膜上蒸镀金属铝薄膜，并光刻形成铝膜图形，而后于氮气保护中退火．利用光学显微镜和拉曼光谱等测试方法，研究了Ａｌ诱导下非晶硅薄膜的晶化过程，结果表明；在５６０℃退火６ｈ后；铝膜下的非晶硅已完全晶化，确定了所制备的是多晶硅薄膜．初步探讨了非晶硅薄膜金属诱导横向晶化机理．

对柱状多晶硅薄膜的制备研究

在多晶硅薄膜(Poly-S i)生长理论的基础上,用等离子体化学气相沉积(RF-PECVD)系统,配合快速光热退火装置(RTP),在玻璃衬底和石英衬底上制备了柱状结构的多晶硅薄膜。借助于扫描电子显微镜(SEM)等测试手段,对薄膜的表面形貌和断面形貌进行了分析。结果发现:(1)柱晶的形成对薄膜的厚度有一定要求,而且薄膜越厚,柱晶直径越容易长得更大。本实验中,薄膜厚度达到2.5μm左右时,柱晶直径达到了1.5μm以上;(2)再结晶过程是从靠近光源的薄膜表面开始进而到薄膜内部的。再次说明RTP中再结晶的发生,与光和物质的相互作用密切相关。

用快速光热退火制备多晶硅薄膜的研究

用等离子体增强型化学气相沉积先得到非晶硅(a Si:H)薄膜,再用卤钨灯照射的方法对其进行快速光热退火(RPTA),得到了多晶硅薄膜。然后,进行XRD衍射谱、暗电导率和拉曼光谱等的测量。结果发现,a Si:H薄膜在RPTA退火中,退火温度在750℃以上,晶化时间需要2min,退火温度在650℃以下,晶化时间则需要2. 5h;晶化后,晶粒的优先取向是(111)晶向;退火温度850℃时,得到的晶粒最大,暗电导率也最大;退火温度越高,晶化程度越好;退火时间越长,晶粒尺寸越大;光子激励在RPTA退火中起着重要作用。

利用快速热退火法制备多晶硅薄膜

为了制备优质的多晶硅薄膜,该论文研究了非晶硅薄膜的快速热退火(RTA)技术。先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,然后把其放入快速热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用X射线衍射(XRD)仪、Raman光谱仪及扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,利用电导率测试设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间以及沉积时的衬底温度对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响。

多晶硅薄膜太阳电池的研究与进展

从薄膜的沉积方式和沉积温度以及衬底材料等几方面综合分析了多晶硅薄膜制备工艺的特点及多晶硅薄膜太阳电池的最新研究进展。并以颗粒硅带(SSP)为衬底,采用快热化学气相沉积(RTCVD)法制备了多晶硅薄膜,随后制得的多晶硅薄膜太阳电池的效率达到6.05%。

SiCl_4-H_2为气源低温制备多晶硅薄膜

以SiCl4 H2 为气源 ,用等离子体化学气相沉积技术 ,在衬底温度仅为 2 0 0℃时能获得多晶硅薄膜。最大晶粒达 1.5 μm ,结晶度在 90 %以上。薄膜中不含Cl、H、C、N、O等杂质 ,暗电导率高达 10 -4Ω-1·cm-1,光照稳定性好。对氯元素在低温成膜中的作用进行初步讨论。

快速光热退火法制备多晶硅薄膜的研究

为了制备应用于太阳电池的优质多晶硅薄膜,研究了非晶硅薄膜的快速光热退火技术。先利用 PECVD 设备沉积非晶硅薄膜,然后放入快速光热退火炉中进行退火。退火前后的薄膜利用 X 射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,用电导率设备测试其暗电导率。研究表明退火温度、退火时间对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响,光热退火前先用常规高温炉预热有助于增大多晶硅薄膜的晶粒尺寸和暗电导率。

颗粒硅带多晶硅薄膜太阳电池的研制

以工业硅粉为原料制备出颗粒硅带 (SSP) ,对颗粒硅带表面形态进行分析。以SSP为衬底 ,采用快速热化学气相沉积 (RTCVD)法生长多晶硅薄膜 ,并以此制作出效率为 2 93%的颗粒硅带多晶硅薄膜太阳电池 ,这在国内属首先。并报道了对以SSP为衬底的多晶硅薄膜太阳电池的初步研究结果 ,同时讨论了该类电源的结构。

铝诱导晶化真空蒸镀多晶硅薄膜的研究

采用真空蒸镀的方法在玻璃衬底上沉积1层非晶硅薄膜,再通过铝诱导晶化的方法制备出晶粒分布较均匀、晶粒尺寸0.5～5μm、晶化率达到89%的多晶硅薄膜。研究了衬底距离、衬底温度、退火温度对薄膜表面形貌、晶粒尺寸和分布及晶化率的影响。结果表明适中的衬底距离下得到的薄膜晶粒分布均匀,表面平整度好,薄膜厚度较大。薄膜的晶化率随着衬底温度和退火温度的提高而增大;随着退火温度的进一步提高,薄膜的晶化率达到最大值然后降低。

金属诱导法低温多晶硅薄膜的制备与研究

利用金属诱导晶化 (Metal Induced Crystallization,MIC)的方法研究了 a- Si/Ni的低温晶化 ,MIC的晶化温度降低到 440℃。采用 XRD、Raman、SEM和 XPS等手段研究了 Ni-MIC多晶硅薄膜的特性 ,分析了薄膜结构和组成 ,讨论了晶化过程的机理。

热丝CVD法低温制备的多晶硅薄膜质量对衬底依赖性的研究

以SiH4和H2作为反应气体,采用HWCVD的方法分别在石英玻璃、AZO、Si(100)和Si(111)衬底上制备了多晶硅薄膜。利用X射线衍射(XRD),拉曼(Raman)光谱和傅里叶红外(FT-IR)吸收光谱研究了不同衬底对多晶硅薄膜的择优取向、晶化率和应力的影响,用SEM观察了多晶硅薄膜的表面形貌。研究发现在4种衬底上生长的多晶硅薄膜均为(111)择优取向。单晶硅片对多晶硅薄膜有很强的诱导作用,并且Si(111)的诱导作用优于Si(100)的诱导作用。AZO对多晶硅薄膜生长也有一定的诱导作用。通过计算薄膜晶态比,得到除以石英为衬底的样品外,其它3种样品的晶态比均在90%以上,尤其以单晶硅片为衬底的样品更高。石英玻璃、AZO和Si(100)上生长的多晶硅薄膜中均存在压应力。

准分子激光相位掩模法制备大晶粒尺寸多晶硅薄膜

为扩大晶粒尺寸并降低晶粒间界缺陷对多晶硅薄膜晶体管的不良影响,采用准分子激光相位掩模法制备了大晶粒尺寸的多晶硅薄膜。首先,在无相位掩模时利用不同能量密度的准分子激光晶化非晶硅薄膜,通过扫描电镜观测晶粒尺寸确定超级横向生长的能量窗口;然后,在该能量密度下采用周期为1 073nm的相位掩模板对入射光束进行相位调制,在样品表面形成人工可控的横向温度梯度,使非晶硅熔化并横向生长结晶为多晶硅;最后,对薄膜特性进行测量,并与非晶硅薄膜和超级横向生长制备的多晶硅薄膜进行比较。结果表明:本文方法制作的薄膜的平均晶粒尺寸提高了一个数量级,达到了228.24nm;薄膜电阻率降低一个数量级,为18.9Ω.m;且晶粒分布规则有序。该方法能有效提高多晶硅薄膜的电学特性,适用于高质量多晶硅薄膜器件的制作。

准分子激光诱导非晶硅晶化制备多晶硅薄膜晶体管

讨论了用准分子激光诱导非晶硅晶化法制备多晶硅薄膜晶体管的结构与工艺优化问题。用 Xe Cl准分子激光器对 PECVD法生长的非晶硅薄膜进行了诱导晶化处理 ,成功制备了多晶硅薄膜晶体管 ,获得最大场效应迁移率为 1 4.5cm2 /V· s,亚阈值斜率为 1 .9V/dec,开关电流比为 1 .0× 1 0 6的器件性能。