资源描述：
《非晶硅薄膜表面形貌和光学性质的工艺研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、SEMICONDUCTOROPTOELECTRONICSVol.31No.3June2010材料、结构及工艺非晶硅薄膜表面形貌和光学性质的工艺研究1121张佳宁,刘爽,张怡,陈伟(1.电子科技大学光电信息学院,成都610054;2.重庆光电技术研究所,重庆400060)摘要:采用PECVD在K9玻璃基底上制备了非晶硅薄膜,通过改变射频功率、反应压强和基片温度制得不同的薄膜样品。采用金相显微镜对其表面形貌进行了观察,通过椭圆偏振法测得了不同工艺条件下薄膜样品的折射率、消光率及厚度。结合成膜机理和经典电子理论对测试结果进行分析得到,工艺参
2、数通过表面扩散、原子刻蚀以及基元成分、能量和浓度等中间因素决定着样品的表面形貌和光学性质。关键词:非晶硅;PECVD;折射率;表面形貌;生长机理中图分类号:O484.4文献标识码:A文章编号:1001-5868(2010)03-0406-06ProcessResearchonSurfaceMorphologyandRefractiveIndexofAmorphousSiliconThinFilmsDepositedbyPECVD1121ZHANGJianing,LIUShuang,ZHANGYi,CHENWei(1.SchoolofO
3、ptoelectronicInformation,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,CHN;2.ChongqingOptoelectronicsReseachInstitute,Chongqing400060,CHN)Abstract:AmorphousthinfilmsweredepositedbyPECVDonK9glasssubstrates.Threegroupsofa2Sifilmsampleswerepreparedwithdif
4、ferentprocessingparameters.Surfacemorphologyandopticalpropertieswereobservedbymetallographicmicroscopeandellipsometerrespectively.Thetestresultswereanalyzedbyusingthegrowthmechanismofa2Sifilmsandtheclassicalelectrontheory.Itisconcludedthatthesurfacemorphologyandopticalp
5、ropertiesofthesamplesweredeterminedbytheprocessingparametersindirectlythroughthemicro2processsuchassurfacediffusion,atomicetching,energy.Keywords:amorphoussilicon;PECVD;refractiveindex;morphology;growthmechanism[9]0引言的要求,比如,用于太阳电池的非晶硅常通过增加界面以及内部的微结构缺陷来提高光子的捕获能非晶硅是一种新兴的半
6、导体薄膜材料,广泛应力,从而提高光伏转换效率;而对于集成光学无源器[1][2][3]用于太阳电池、液晶显示、薄膜晶体管、红外[10]件,则要求非晶硅薄膜表面均匀,折射率高,透光[4]探测等领域。它的制备方法主要有:等离子加强性能好。非晶硅薄膜具有无定形结构,原子间网格化学气相沉积(PECVD)法、磁控溅射法、热丝化学无序排列,这使得它的性质在不同的制备方法和工[527]气相沉积(HWCVD)、粒子束辅助蒸发等等。其艺条件下具有很高的灵活性,可以根据应用领域对中,PECVD法制备的非晶硅折射率高,热光性能于薄膜结构特性的要求,采用特定的
7、制备方法和工好,并且便于集成,因此它在热光调谐的无源光器件艺参数。实验采用纯硅烷辉光放电的方法在不同工[8]当中也有很好的应用前景。艺参数下制备了一系列的非晶硅薄膜样品,并对样不同的应用领域对于非晶硅薄膜结构有着不同品的表面形态和光学参数进行了测试。根据测试结收稿日期:2009-08-28.果并结合非晶硅薄膜生长机理对不同工艺条件下表·406·《半导体光电》2010年6月第31卷第3期张佳宁等:非晶硅薄膜表面形貌和光学性质的工艺研究面形态和光学参数的变化进行了分析。1实验非晶硅沉积采用PECVD,衬底采用K9玻璃,3反应气体为纯硅烷(
8、99.9%),流量为40cm,沉积时间5min。通过改变射频功率、反应压强、衬底温度制备样品,工艺参数如表1。表1工艺参数射频功率/W203040303030303030反映压强/Pa606060506070606060
