化学源金属诱导多晶硅研究

以硝酸镍溶液为化学源，对于用不同方法沉积得到的非晶硅膜作晶化前驱物，都能予以不同程度的晶化.用VHF-PECVD方法获得的非晶硅膜作前驱物，易于去氢并更容易晶化.当化学源浓度不同时，晶化效果会存在一定差别，在一定的范围内，溶液浓度越高，晶化后形成的晶粒越大.退火气氛对晶化结果产生某些影响，可以发现，在N₂气氛下退火，比在大气下有更好的晶化效果.最后对物理源与化学源作诱导金属的晶化结果进行了比较，结果表明，对诱导金属源而言，化学源显示出更为有效的晶化趋势. 关键词： 金属诱导晶化 多晶硅薄膜 低温制备 退火处理     

表面修饰改善溶液法金属诱导晶化薄膜稳定性与均匀性研究

提出了一种表面修饰的金属诱导晶化方法,以稳定地获得晶粒尺寸均匀的多晶硅薄膜.为在非晶硅表面获得均匀稳定的Ni源,在晶化前驱物表面浸沾Ni盐溶液之前,先旋涂一层表面亲合剂.通过控制Ni盐溶液的浓度,可以获得均匀性较好、晶粒尺寸分布在20—70μm的多晶硅薄膜.该方法的特点是改善了Ni盐溶液在表面的黏附状态,从而可在比常规Ni盐溶液浓度低1—2个数量级的情况下仍能获得大晶粒的多晶薄膜. 关键词： 表面修饰 溶液法金属诱导晶化 多晶硅 均匀性     

用镍硅氧化物源横向诱导晶化的多晶硅薄膜

采用磁控溅射法,以镍硅合金为靶,制备了一种适用于金属诱导横向晶化的氧化物镍源——自缓释镍源.该镍源在内部构成和晶化现象上都不同于纯金属镍源.采用该镍源制备低温多晶硅材料,晶化速率不明显依赖于镍源薄膜的厚度,且晶化多晶硅膜内的残余镍量亦可有效降低,可为薄膜晶体管提供宽的工艺窗口.本文对用纯金属镍源所得多晶硅薄膜的晶化率、表面粗糙度、电学特性等与溅射条件的关系进行了研究,并对相应结果进行了讨论. 关键词： 自缓释 金属诱导横向晶化 多晶硅薄膜 低温制备与退火     

用镍硅氧化物源横向诱导晶化的多晶硅薄膜

采用磁控溅射法,以镍硅合金为靶,制备了一种适用于金属诱导横向晶化的氧化物镍源——自缓释镍源.该镍源在内部构成和晶化现象上都不同于纯金属镍源.采用该镍源制备低温多晶硅材料,晶化速率不明显依赖于镍源薄膜的厚度,且晶化多晶硅膜内的残余镍量亦可有效降低,可为薄膜晶体管提供宽的工艺窗口.本文对用纯金属镍源所得多晶硅薄膜的晶化率、表面粗糙度、电学特性等与溅射条件的关系进行了研究,并对相应结果进行了讨论.     

非晶硅薄膜的低温快速晶化及其结构分析

在镀铝的廉价玻璃衬底上高速沉积的非晶硅薄膜在不同的温度下退火10min.退火温度为500℃时,薄膜表面形成了硅铝的混合相, 非晶硅薄膜开始呈现了晶化现象;退火温度为550℃时,大部分(约80%)的非晶硅晶化为多晶硅,平均晶粒尺寸为500nm;退火温度为600℃时,几乎所有的非晶硅都转化为多晶硅,其平均晶粒尺寸约为1.5μm.     

非晶硅薄膜的低温快速晶化及其结构分析

在镀铝的廉价玻璃衬底上高速沉积的非晶硅薄膜在不同的温度下退火10min.退火温度为500℃时,薄膜表面形成了硅铝的混合相,非晶硅薄膜开始呈现了晶化现象 退火温度为550℃时,大部分(约80%)的非晶硅晶化为多晶硅,平均晶粒尺寸为500nm 退火温度为600℃时,几乎所有的非晶硅都转化为多晶硅,其平均晶粒尺寸约为15μm.     

溶液法铝诱导晶化制备多晶硅薄膜

采用铝（Al）盐溶液作为诱导源进行了非晶硅晶化成多晶硅的研究.光学显微镜观测与Raman光谱分析表明,合适配比的铝盐溶液能够将非晶硅予以诱导晶化.采用剥层XPS测试分析,探究了Al盐溶液与硅表面可能的化学反应以及随之发生的硅-铝层交换的过程.最后对溶液法诱导晶化的机理进行了讨论. 关键词： 铝诱导晶化 多晶硅薄膜 溶液法     

铝诱导非晶硅薄膜的场致低温快速晶化及其结构表征

铝诱导非晶硅薄膜晶化可以降低退火温度、缩短退火时间，是制备多晶硅薄膜的一种重要方法.在此基础上，通过在退火过程中加入电场加速了界面处硅、铝原子间的互扩散，实现了非晶硅薄膜的快速低温晶化.实验结果表明，外加电场，退火温度为400℃，退火时间为60min时，薄膜的晶化率大于60％；退火温度为450℃退火时间为30min时，薄膜已经呈现明显的晶化现象；退火温度为500℃退火时间为15min时，薄膜的x射线多晶峰强度与非晶峰强度之比为未加电场的3—4倍. 关键词： 非晶硅薄膜 多晶硅薄膜 外加电场     

用SiCl4/H2气源沉积多晶硅薄膜光照稳定性的研究

对以SiH4/H2及SiCl4/H2为源气体、采用等离子体增强化学气相沉积技术制备的非晶硅薄膜和多晶硅薄膜进行了光照稳定性的研究.实验表明,制备的多晶硅薄膜并没有出现非晶硅中的光致衰减现象,其光电导、暗电导在光照过程中没有下降反而有所上升且电导率变化快慢受氢稀释度的制约.多晶硅薄膜的光照稳定性可能来源于高的晶化度及Cl元素的存在.     

用SiCl4/H2气源沉积多晶硅薄膜光照稳定性的研究

对以SiH₄/H₂及SiCl₄/H₂为源气体、采用 等离子体增强化学气相沉积技术制备的非晶硅薄膜和多晶硅薄膜进行了光照稳定性的研究.实验表明，制备的多晶硅薄膜并没有出现 非晶硅中的光致衰减现象，其光电导、暗电导在光照过程中没有下降反而有所上升且电导率 变化快慢受氢稀释度的制约.多晶硅薄膜的光照稳定性可能来源于高的晶化度及Cl元素的存在. 关键词： 多晶硅薄膜 稳恒光电导效应 晶界 光致衰退效应     

Solution-based metal induced crystallization of a-Si

This paper investigates a simplified metal induced crystallization (MIC) of a-Si, named solution-based MIC (S-MIC). The nickel inducing source was formed on a-Si from salt solution dissolved in de-ionized water or ethanol. a-Si thin film was deposited with low pressure chemical vapour deposition or plasma enhanced chemical vapour deposition as precursor material for MIC. It finds that the content of nickel source formed on a-Si can be controlled by solution concentration and dipping time. The dependence of crystallization rate of a-Si on annealing time illustrated that the linear density of nickel source was another critical factor that affects the crystallization of a-Si, besides the diffusion of nickel disilicide. The highest electron Hall mobility of thus prepared S-MIC poly-Si is 45.6cm²/(V.s). By using this S-MIC poly-Si, thin film transistors and display scan drivers were made, and their characteristics are presented.     

确定薄膜厚度和光学常数的一种新方法

借助于不同的色散公式,运用改进的单纯形法拟合分光光度计测得的透过率光谱曲线,来获得薄膜的光学常数和厚度。用科契公式分别对电子束蒸发的TiO2和反应磁控溅射的Si3N4,以及用德鲁特公式对电子束蒸发制备的ITO薄膜进行了测试,结果表明测得的光学常数和厚度,与已知的光学常数以及台阶仪测得的结果具有很好的一致性。这种方法不仅简便,而且不需要输入任何初始值,具有全局优化的能力,对厚度较薄的薄膜也可行。采用不同的色散公式可以获得各种不同薄膜的光学常数和厚度,这在光学薄膜、微电子和微光机电系统中具有实际的应用价值。     

In situ spectromicroscopic study of nickel induced lateral crystallization of amorphous silicon thin film using SPESM

Scanning photoelectron spectromicroscopy (SPESM) has been used to study nickel metal induced lateral crystallization (Ni-MILC) of amorphous silicon (a-Si) thin films, produced by in situ annealing of vacuum deposited Ni patterned films on a-Si. The spatial variations in the chemical composition of the Ni-MILC of a-Si were directly imaged. High-resolution photoemission spectra of both Si 2p and Ni 3p core levels and valence band were used to evaluate morphological changes and chemical interactions. Our direct spectromicroscopic characterization clearly shows that the Ni-MILC process in UHV leads to the lower crystallization temperature and a faster crystallization speed of a-Si, and a poly-Si film with high-crystallinity can be obtained. A unified mechanism for the enhanced growth rate of the high-crystallinity poly-Si film produced by Ni-MILC in UHV is proposed.     

“Magnetic dead layers” on chemisorption at ferromagnetic surfaces

Chemisorption induced “magnetic dead layers” have been determined from Ferromagnetic Resonance (FMR) absorption of Ni and Fe thin films. Within experimental error “magnetic dead” or “live layers” can be excluded at free Ni surfaces. Approximately one hydrogen atom diminishes the contribution of one nickel atom to the thin film ferromagnetism in the β₂-state. Twice the effect is found for CO adsorption on nickel. Possible models to explain chemisorption effects in surface magnetism are discussed briefly.     

利用光声光谱研究掺硫非晶硅薄膜的吸收特性

本文考虑到薄膜样品表面的多次反射,从理论上推导了光声信号的表达式.对α-Si:H薄膜和掺硫α-Si:H薄膜随入射光波长变化的吸收系数曲线进行了测定,并获得了光学带隙与掺硫浓度的关系.     

The effect ofγ-irradiation on amorphous silicon field effect transistors

The paper deals with the effect ofγ-radiation from a Co⁶⁰ source on the electronic properties of amorphous silicon field effect transistors. These thin film devices, deposited by the glow discharge technique, are being developed for addressable liquid crystal displays, logic circuits and other applications. 1 Mrad (Si) and 5 Mrad (Si) doses were used and the transistors were held at gate voltages between ?8V and +8V during irradiation. Measurements on irradiated specimens showed shifts in threshold voltage of less than 3 V and a change in transconductance below 10%, both of which could be removed by annealing above 130 °C. These results are compared with presently available “radiation hardened” crystalline silicon device structures and it is concluded that in spite of the thicker gate insulation layer (0.3 μm of silicon nitride) of the amorphous devices, the latter are remarkably radiation tolerant, with little degradation in performance. Measurements on irradiatedα-Si films deposited on glass show pronounced conductivity changes, not observed in the transistors. It is suggested that these effects arise at the Si/glass interface, and are prevented by the presence of the silicon nitride film in the devices.     

太阳电池用本征微晶硅材料的制备及其结构研究

采用VHF-PECVD技术制备了系列不同硅烷浓度和反应气压的微晶硅薄膜.运用拉曼散射光谱和 x射线衍射对制备的材料进行了结构分析.在实验研究的范围内，制备材料的晶化程度随硅烷 浓度的增加而降低.XRD的测试结果表明：制备的微晶硅材料均体现了(220)方向择优.应用在 电池的有源层中，制备出了效率达7.1%的单结微晶硅太阳电池，电池的结构是glass/ZnO/p( μc-Si:H)/i(μc-Si:H)/n(a-Si:H/Al)，没有ZnO背反射电极，有源层的厚度仅为1.2μm. 关键词： 本征微晶硅薄膜 拉曼光谱 x射线衍射