磁控共溅射低温制备多晶硅薄膜及其特性研究

发布时间：2017-06-29 20:07

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【摘要】：多晶硅在光电子器件领域具有较为重要的用途。利用磁控溅射镀膜系统,通过共溅射技术在玻璃衬底上制备了非晶硅铝(α-Si/Al)复合膜,将Al原子团包覆在α-Si基质中,膜中的Al含量可通过Al和Si的溅射功率比来调节。复合膜于N2气氛中进行350℃,10min快速退火处理,制备出了多晶硅薄膜。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪和紫外-可见光-近红外分光光度计对多晶硅薄膜的性能进行表征,研究了Al含量对多晶硅薄膜性能的影响。结果表明:共溅射法制备的α-Si/Al复合膜在低温光热退火下晶化为晶粒分布均匀的多晶硅薄膜;随着膜中Al含量逐渐增加,多晶硅薄膜的晶化率、晶粒尺寸逐渐增加,带隙则逐渐降低;Al/Si溅射功率比为0.1时可获得纳米晶硅薄膜,Al/Si溅射功率比为0.3时得到晶化率较高的多晶硅薄膜,通过Al含量的调节可实现多晶硅薄膜的晶化率、晶粒尺寸及带隙的可控。
【作者单位】： 可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室;云南师范大学太阳能研究所;
【关键词】： 共溅射 铝诱导晶化 低温退火 多晶硅 特性
【基金】：国家自然科学基金项目(U1037604) 云南师范大学研究生创新资金项目资助
【分类号】：TN304.12;TN305.92
【正文快照】： 引言多晶硅(polycrystalline silicon)薄膜具有较高的载流子迁移率、较大的吸收系数及稳定性好等优点[1],在光电子器件领域应用较为广泛,如薄膜晶体管、太阳电池、图像传感器等[2]。多晶硅(Pc-Si)薄膜通常是由非晶硅(amorphous sili-con)薄膜晶化而来。目前,α-Si薄膜的晶化方

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