射频辉光放电硅烷等离子体的光发射谱研究

通过对RF-PECVD技术沉积氢化非晶/微晶硅(a-Si:H/μc-Si:H)薄膜沉积过程中硅烷(SiH4)等离子体的光发射谱(OES)原位测量,系统地研究了不同的等离子体工艺条件下,特征发光峰强度(ISiH*、IHα)的变化规律。结果表明:随着SiH4浓度增大,IsiH*单调增大且在不同浓度范围内变化快慢不同,和IHβ峰表现为先增后减的变化,最大值位于3～5%的SiH4浓度之间;工作气压的增大,各特征和IHβ而IHα发光峰均呈现出先增后减的变化,但最大值对应的工作气压点有所不同;增大等离子体功率,所有的特征发光峰单调增加,但在不同的功率区间内变化快慢存在明显差异;气体流量在40～75sccm范围内变化时对特征发光峰的影响最为显著,更低流量时变化很小,更高流量则趋于饱和;衬底温度不仅影响生长表面的发应,对SiH4分解机制的影响不容忽视。