非晶硅薄膜晶化微观组织调控发展现状

非晶硅薄膜晶化微观组织调控是实现微电子器件性能提升的关键。比较分析了辅助外场、界面调控、掺杂调控和工艺参数等非晶硅薄膜晶化微观组织调控技术方法,重点阐述了辅助外场的大小、方向以及作用时间等对晶体硅生长方向和速率的影响。此外,详细分析了界面层成分、厚度、结构等引起的晶化硅薄膜微观组织结构差异以及掺杂浓度、衬底类型等对非晶硅薄膜晶化微观组织的影响。结果有助于深入理解非晶硅薄膜晶化机理,进而有益于优化晶化硅薄膜制备工艺和器件性能提升。

金属Al诱导Si晶化的Al/Si异质薄膜的原子输运模拟

【目的】从原子层次分析金属Al诱导Si晶化的物理过程与机理。【方法】运用第一性原理计算方法,对Al/Si异质非晶薄膜在热处理过程中Si的晶化过程进行理论计算与模拟。【结果】结果表明,Al/Si异质薄膜在热处理过程中Al、Si原子发生了互扩散现象。随热处理时间的延长,膜层系统进入能量更低较为稳定的状态。Al原子逐步上移,Si原子逐步下移,在结构演变的过程中逐步实现Al/Si异质膜层的翻转。【结论】Al原子引起Si原子之间成键状态的变化,Al原子的库仑屏蔽作用使得Si—Si键的强度减弱,Al原子扩散进入Si层具有能量优势,降低了Si的晶化能垒,有利于Si原子的迁移并结晶。