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相似文献
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1.
氢稀释对多晶硅薄膜结构特性和光学特性的影响   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
以SiCl4和H2为气源,用等离子体增强化学气相沉积技术,在250℃的低温下,研究氢稀释度对多晶硅薄膜结构特性的影响.实验结果表明,对于以SiCl4和H2组成的反应源气体,氢对薄膜生长特性的影响有异于SiH4/H2,在一定功率下,薄膜的晶化率随氢稀释度的减小而增加,在一定的氢稀释度下薄膜晶化度达到最大值85%;随着氢稀释度的继续减小,薄膜晶化度迅速下降,并逐渐向非晶态结构转变.随氢稀释度的减小,薄膜的光学带隙由 1.5eV减小至约1.2eV,而后增大至1.8eV.沉积速率则随氢稀释度的减小先增加后减小,在无氢条件下,无薄膜形成.在最佳氢稀释度条件下,Cl基是促进晶化度提高,晶粒长大的一个主要因素. 关键词: 多晶硅薄膜 微结构 氢稀释 4')" href="#">SiCl4  相似文献   

2.
纳米晶硅薄膜中氢含量及键合模式的红外分析   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
采用传统射频等离子体化学气相沉积技术在100—350℃的衬底温度下高速沉积氢化硅薄膜. 傅里叶变换红外光谱和Raman谱的研究表明,纳米晶硅薄膜中的氢含量和硅氢键合模式与薄膜的晶化特性有密切关系,当薄膜从非晶相向晶相转变时,氢的含量减少了一半以上,硅氢键合模式以SiH2为主. 随着衬底温度的升高和晶化率的增加,纳米晶硅薄膜中氢的含量以及其结构因子逐渐减少. 关键词: 氢化纳米晶硅薄膜 红外透射谱 氢含量 硅氢键合模式  相似文献   

3.
以SiH4与H2作为前驱气体,采用射频等离子增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅薄膜.利用Raman散射和红外吸收光谱等技术,对不同氢稀释比条件下薄膜的微观结构和键合特性进行了研究.结果表明,随着氢稀释比增加,薄膜的晶化率明显提高,而氢稀释比过高时,薄膜晶化率呈现减少趋势.红外吸收光谱分析表明,纳米晶硅薄膜中氢的键合模式与薄膜的晶化特性密切相关.随着氢稀释比增加,薄膜中整体氢含量和SiH2键合密度明显减少,而在高氢稀释比条件下,氢稀释比增加导致薄膜中SiH2键合密度和整体氢含量增加.  相似文献   

4.
高氢稀释制备微晶硅薄膜微结构的研究   总被引:11,自引:2,他引:9       下载免费PDF全文
采用高氢稀硅烷热丝化学气相沉积方法制备氢化微晶硅薄膜.其结构特征用Raman谱,红外透射谱,小角X射线散射等来表征.结果表明微晶硅的大小及在薄膜中的晶态比χc随氢稀释度的提高而增加.而从红外谱计算得到氢含量则随氢稀释度的增加而减少.小角X射线散射结果表明薄膜致密度随氢稀释度的增加而增加.结合红外谱和小角X射线散射的结果讨论与比较了不同相结构下硅网络中H的键合状态.认为随着晶化的发生和晶化程度的提高H逐渐移向晶粒表面,在硅薄膜中H的存在形式从以SiH为主向SiH2 关键词:  相似文献   

5.
方家  李双亮  许盛之  魏长春  赵颖  张晓丹 《物理学报》2013,62(16):168103-168103
通过光发射光谱监测高速沉积微晶硅薄膜过程中I(Hα*)/I(SiH*) 随沉积时间的变化趋势, 分析高速率微晶硅薄膜纵向晶化率逐渐增大的原因. 通过氢稀释梯度法, 即硅烷浓度梯度和氢气流量梯度法来改善材料的纵向均匀性.结果表明: 硅烷浓度梯度法获得的材料晶化率从沉积300 s时的53%增加到沉积600 s时的62%, 相比于传统方式下纵向晶化率从55%到75%的变化有了明显的改善. 在硅烷耗尽的情况下, 增加氢气流量一方面增加了气体总流量, 使得电子碰撞概率增加, 电子温度降低, 从而降低氢气的分解, 抑制SiHx基团的放氢反应, 同时背扩散现象也得到了一定的缓解, 使得I(Hα*)/I(SiH*) 在沉积过程中逐渐增加的趋势有所抑制, 所制备的材料的纵向晶化率在240 s 后维持在53%-60%范围内, 同样改善了薄膜的纵向结构. 关键词: 光发射光谱 高速沉积 微晶硅 纵向结构均匀性  相似文献   

6.
以SiH4与H2作为前驱气体,采用射频等离子增强化学气相沉积技术制备了纳米晶硅薄膜.利用Raman散射和红外吸收光谱等技术,对不同氢稀释比条件下薄膜的微观结构和键合特性进行了研究.结果表明,随着氢稀释比增加,薄膜的晶化率明显提高,而氢稀释比过高时,薄膜晶化率呈现减少趋势.红外吸收光谱分析表明,纳米晶硅薄膜中氢的键合模式与薄膜的晶化特性密切相关.随着氢稀释比增加,薄膜中整体氢含量和SiH2键合密度明显减少,而在高氢稀释比条件下,氢稀释比增加导致薄膜中SiH2键合密度和整体氢含量增加.  相似文献   

7.
高海波  李瑞  卢景霄  王果  李新利  焦岳超 《物理学报》2012,61(1):18101-018101
为提高微晶硅薄膜的纵向结晶性能, 在甚高频等离子体增强化学气相沉积技术的基础上, 采用过渡参数缓变和两步法相结合的方法在普通玻璃衬底上高速沉积薄膜. 当功率密度为2.1 W/cm2, 硅烷浓度在6%和9.6%之间变化时, 从薄膜方向和玻璃方向测算的Raman晶化率的差异维持在2%以内. 硅烷浓度为9.6%时, 薄膜沉积速率可达3.43 nm/s, 从薄膜方向和玻璃方向测算的Raman晶化率分别为50%和48%, 差异的相对值仅为4.0%. 合理控制过渡阶段的参数变化, 可使两个方向的Raman晶化率差值下降到一个百分点. 表明采用新方法制备薄膜, 不仅可以抑制非晶孵化层的形成, 改善微晶硅薄膜的纵向结构, 还为制备优质薄膜提供了较宽的参数变化空间. 关键词: 微晶硅薄膜 非晶孵化层 高速沉积 甚高频等离子体增强化学气相沉积  相似文献   

8.
沉积温度对微晶硅薄膜结构特性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
采用PECVD技术,在玻璃衬底上沉积μc-Si:H薄膜. 用拉曼光谱、SEM和UV分光光度计对不同沉积温度下沉积的薄膜的结构特性进行分析. 研究发现:沉积温度较低时,随着沉积温度的升高,薄膜的晶化率增加;当沉积温度超过某一温度值时,随着温度的进一步升高,薄膜的晶化率降低. 这时,表面反应由表面扩散限制转变为流量控制. 该温度值随着硅烷含量的降低而降低. 关键词: 氢化微晶硅薄膜 拉曼散射谱 晶化率 UV分光光度计  相似文献   

9.
以B2H6为掺杂剂,采用射频等离子体增强化学气相沉积技术在玻璃衬底上制备p型氢化微晶硅薄膜.研究了衬底温度和硼烷掺杂比对薄膜的微结构和暗电导率的影响.结果表明:在较高的衬底温度下很低的硼烷掺杂比即可导致薄膜非晶化;在实验范围内,随着衬底温度升高薄膜的晶化率单调下降,暗电导率先缓慢增加然后迅速下降,变化趋势与硼烷掺杂比的影响极为相似.最后着重讨论了p型氢化微晶硅薄膜的生长机理. 关键词: p型氢化微晶硅薄膜 衬底温度 晶化率 电导率  相似文献   

10.
HW-MWECR-CVD法制备氢化微晶硅薄膜及其微结构研究   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
刘国汉  丁毅  朱秀红  陈光华  贺德衍 《物理学报》2006,55(11):6147-6151
用热丝辅助微波电子回旋共振化学气相沉积方法制备出高晶化体积分数的氢化微晶硅(μc-Si:H)薄膜.拉曼散射和X射线衍射技术对样品的微观结构测量分析表明,当反应气体中SiH4浓度在3.6%—50%之间大范围变化时,μc-Si:H薄膜均具有高的晶化体积分数.进一步的分析表明,在SiH4浓度较大时制备的薄膜,其结构以非晶-微晶的过渡相为主.薄膜易于晶化或生长为过渡相的主要原因是微波电子回旋共振使SiH4气体高度分解,等离子体高度电离. 关键词: 微波电子回旋共振化学气相沉积 氢化微晶硅薄膜 拉曼散射 X射线衍射  相似文献   

11.
采用对靶磁控反应溅射技术,以氢气作为反应气体在不同的氢稀释比条件下制备了氢化非晶硅薄膜.利用台阶仪、傅里叶红外透射光谱、Raman谱和紫外-可见光透射谱测量研究了不同氢稀释比对氢化非晶硅薄膜生长速率和结构特性的影响.分析结果发现,利用对靶磁控溅射技术能够实现低温快速沉积高质量氢化非晶硅薄膜的制备.随着氢稀释比不断增加,薄膜沉积速率呈现先减小后增大的趋势.傅里叶红外透射光谱表明,氢化非晶硅薄膜中氢含量先增大后变小.而Raman谱和紫外-可见光透射谱分析发现,氢稀释比的增加使氢化非晶硅薄膜有序度和光学带隙均先增大后减小.可见,此技术通过改变氢稀释比R能够实现氢化非晶硅薄膜结构的有效控制.  相似文献   

12.
采用对靶磁控反应溅射技术,以氢气作为反应气体在不同的氢稀释比条件下制备了氢化非晶硅薄膜.利用台阶仪、傅里叶红外透射光谱、Raman谱和紫外-可见光透射谱测量研究了不同氢稀释比对氢化非晶硅薄膜生长速率和结构特性的影响.分析结果发现,利用对靶磁控溅射技术能够实现低温快速沉积高质量氢化非晶硅薄膜的制备.随着氢稀释比不断增加,薄膜沉积速率呈现先减小后增大的趋势.傅里叶红外透射光谱表明,氢化非晶硅薄膜中氢含量先增大后变小.而Raman谱和紫外-可见光透射谱分析发现,氢稀释比的增加使氢化非晶硅薄膜有序度和光学带隙均先增大后减小.可见,此技术通过改变氢稀释比R能够实现氢化非晶硅薄膜结构的有效控制.  相似文献   

13.
以甲烷、硅烷和氢气为反应气体,采用热丝化学气相沉积(HFCVD)法在单晶硅衬底上沉积纳米晶体碳化硅(SiC)薄膜.通过X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)分别对SiC薄膜的晶体结构和表面形貌进行分析.实验发现氢气流量对碳化硅薄膜晶粒尺寸有很大影响,当氢气流量从10SCCM变化到300SCCM时,薄膜晶粒的平均尺寸将由较大的400 nm左右减小到40 nm左右.  相似文献   

14.
郭艳青  黄锐  宋捷  王祥  宋超  张奕雄 《中国物理 B》2012,21(6):66106-066106
Amorphous-layer-free nanocrystalline silicon films were prepared by a very high frequency plasma enhanced chemical vapor deposition(PECVD) technique using hydrogen-diluted SiH4 at 250 C.The dependence of the crystallinity of the film on the hydrogen dilution ratio and the film thickness was investigated.Raman spectra show that the thickness of the initial amorphous incubation layer on silicon oxide gradually decreases with increasing hydrogen dilution ratio.High-resolution transmission electron microscopy reveals that the initial amorphous incubation layer can be completely eliminated at a hydrogen dilution ratio of 98%,which is lower than that needed for the growth of amorphous-layer-free nanocrystalline silicon using an excitation frequency of 13.56 MHz.More studies on the microstructure evolution of the initial amorphous incubation layer with hydrogen dilution ratios were performed using Fourier-transform infrared spectroscopy.It is suggested that the high hydrogen dilution,as well as the higher plasma excitation frequency,plays an important role in the formation of amorphous-layer-free nanocrystalline silicon films.  相似文献   

15.
高艳涛  张晓丹  赵颖  孙健  朱峰  魏长春  陈飞 《中国物理》2006,15(5):1110-1113
Hydrogenated microcrystalline silicon (μc-Si:H) films are fabricated by very high frequency plasma enhanced chemical vapour deposition (VHF-PECVD) at a silane concentration of 7% and a varying total gas flow rate (H2+SiH4). Relations between the total gas flow rate and the electrical and structural properties as well as deposition rate of the films are studied. The results indicate that with the total gas flow rate increasing the photosensitivity and deposition rate increase, but the crystalline volume fraction (Xc) and dark conductivity decrease. And the intensity of (220) peak first increases then decreases with the increase of the total gas flow rate. The cause for the changes in the structure and deposition rate of the films with the total gas flow rate is investigated using optical emission spectroscopy (OES).  相似文献   

16.
《Current Applied Physics》2020,20(1):191-195
We investigated the effect of hydrogen dilution on the Si cluster volume fraction of hydrogenated amorphous films by varying the hydrogen dilution ratio at 0.5 Torr and compared it to that obtained at pure silane discharge at 0.3, 0.4, and 0.5 Torr. The correlation between the plasma emission characteristic, deposition rate, and cluster volume fraction in the hydrogen dilution plasma was described. The cluster volume fractions of films under hydrogen dilution conditions were similar to those of the pure silane but showed a higher deposition rate. The results suggest that under hydrogen dilution conditions, it is possible to maintain a higher deposition rate with a lower cluster incorporation rate.  相似文献   

17.
A mixture of propylene, hydrogen and boron trichloride was used to fabricate boron-doped carbon coatings by using low pressure chemical vapor deposition (LPCVD) technique. Effect of deposition temperature on deposition rate, morphologies, compositions and bonding states of boron-doped carbon coatings was investigated. Below 1273 K, the deposition rate is controlled by reaction dynamics. The deposition rate increases with increasing deposition temperature. The activation energy is 208.74 kJ/mol. Above 1273 K, the deposition rate decreases due to smaller critical radius rc and higher nuclei formation rate J with increasing temperature. Scanning electron microscopy shows that the structure changes from glass-like to nano-laminates with increasing deposition temperature. The boron concentration decreases with increasing deposition temperature, corresponding with increasing carbon concentration. The five types of bonding states are B-C, B-sub-C, BC2O, BCO2 and B-O. B-sub-C and BC2O are the main bonding states. The reactions are dominant at all temperatures, in which the B-sub-C and PyC are formed.  相似文献   

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