衬底温度对氢化非晶硅薄膜特性的影响

发布时间：2017-09-12 21:08

  本文关键词：衬底温度对氢化非晶硅薄膜特性的影响

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【摘要】：采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)系统,以乙硅烷和氢气为气源,石英玻璃和单晶硅片为衬底制备了氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、台阶仪、紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪和电子能谱仪等分别表征了a-Si:∶H薄膜的表面形貌、结晶特性、沉积速率,光学带隙,键合结构和Si化合态等特性。结果表明:随着衬底温度的增加,a-Si∶H薄膜表面的颗粒尺寸减小,均匀性增加,沉积速率则逐渐降低;衬底温度从80℃增加到130℃时,光学带隙显著增加,而在130℃至230℃范围内,光学带隙基本不随衬底温度变化;以Si H键对应的伸缩振动的相对峰强度逐渐增加,而以Si H2或(Si H2)n键对应的伸缩振动的相对强度逐渐减小;a-Si∶H薄膜中Si0+态的相对含量增加。因此,衬底温度大于130℃有利于制备优质a-Si∶H薄膜,230℃是沉积a-Si∶H薄膜的最佳衬底温度。
【作者单位】： 云南师范大学可再生能源材料先进技术与制备教育部重点实验室;四川文理学院物理与机电工程学院;美国托莱多大学物理与天文系;
【关键词】： PECVD 衬底温度 沉积速率 光学带隙 键合方式 化合态
【基金】：国家自然科学基金(51362031,U1037604) 四川省教育厅资助科研项目(15ZB0317)资助
【分类号】：TN304.12
【正文快照】： (Received 17 September 2015,accepted 30 October 2015)1引言1976年Chittick等人首次对氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜展开研究,并提出了一种制备非晶硅的新方法,即目前广泛采用的射频辉光放电技术[1,2]和等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD)[3]。1975年,Spear等人利用硅烷(Si H4，

本文编号：839542