高氢稀释硅烷加乙烯法制备纳米硅碳薄膜

在等离子体化学气相沉积系统（PECVD）中，使用高氢稀释硅烷（SiH_4）加乙烯（C_2H_4）为反应气氛制备了纳米硅碳（nc-SiC_x：H）薄膜。随着（C_2H_4＋SiH_4）／H_2（X_g）从2％增加到5％时，由于H蚀刻效应的减弱，薄膜的晶态率从48％下降到8％，平均晶粒尺寸在3．5～10nm。当X_g≥6％时，生成薄膜为非晶硅碳（a-SiC_x：H）薄膜。nc－SiC^x：H薄膜的电学性质具有与薄膜的晶态率紧密相关的逾渗行为。本文将对nc－SiC_x：H薄膜的生长机制和晶化机制进行较详细讨论。

激发频率对高氢稀释下纳米晶硅薄膜生长特性的影响

利用等离子体增强化学气相沉积技术,在高氢稀释条件下,研究不同激发频率对纳米晶硅薄膜生长特性的影响.剖面透射电子显微镜(TEM)分析结果显示,不同激发频率下制备的纳米晶硅薄膜晶化区均呈锥状结构生长,但13.56MHz激发频率下制备的纳米晶硅薄膜最初生长阶段存在非晶态孵化层,即纳米晶硅薄膜的形成经历了由非晶态孵化层到晶态结构层的转变.而高激发频率(40.68MHz)下硅纳米晶则能直接在非晶态衬底上生长形成.Raman谱和红外吸收谱测量结果表明高激发频率(40.68MHz)下制备的纳米晶硅薄膜不但具有较高的晶化率,而且具有较低的氢含量和较小的微结构因子。

PECVD法制备纳米晶硅薄膜的研究进展

简要介绍了纳米晶硅薄膜的微结构表征方法,重点讨论了PECVD制备方法中工艺参数对薄膜结构的影响,并探讨了氢在薄膜形成和生长中的作用。通过优化氢稀释率、衬底温度、反应气压、激励功率和激发频率等工艺参数可提高纳米晶硅薄膜的晶化率并改善薄膜质量。结合喇曼光谱、X射线衍射谱、傅里叶红外光谱和高分辨透射电镜等表征方法可深入研究薄膜形成机理,对进一步探索薄膜光电特性有重要意义。分析了等离子体化学气相沉积(PECVD)制备方法中各工艺参数对薄膜质量和沉积速率的影响,指出其存在的问题,并探寻了今后的研究方向。