射频辉光放电硅烷等离子体的光发射谱研究.pdf

《射频辉光放电硅烷等离子体的光发射谱研究.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、光电子激光第14卷第4期2003年4月JournalofoptoelectronicsLaserVol.14No.4Ar.2003材料射频辉光放电硅烷等离子体的光发射谱研究杨恢东12吴春亚1朱锋1麦耀华1张晓丹1赵颖1耿新华1熊绍珍1(1.南开大学光电所天津300071;2.五邑大学薄膜与纳米材料研究所广东江门529020)摘要:通过对RF-PECVD技术沉积氢化非晶/微晶硅(a-Si:-/pc-Si:-)薄膜沉积过程中硅烷(Si-等离4)子体的光发射谱(0ES)原位测量系统地研究了不同的等离子体工艺条件下特征发光峰强度(1Si-e~1-O和1-)的变化

2、规律G结果表明:随着Si-4浓度增大1si-e单调增大且在不同浓度范围内变化快慢不同B而1和1峰表现为先增后减的变化最大值位于3~5%的Si-浓度之间;工作气压的增大各特征--4OB发光峰均呈现出先增后减的变化但最大值对应的工作气压点有所不同;增大等离子体功率所有的特征发光峰单调增加但在不同的功率区间内变化快慢存在明显差异;气体流量在40~75sccm范围内变化时对特征发光峰的影响最为显著更低流量时变化很小更高流量则趋于饱和;衬底温度不仅影响生长表面的发应对Si-分解机制的影响不容忽视G4关键词:氢化非晶/微晶硅(a-Si:-/pc-Si:-);射频辉光

3、放电;硅烷(Si-等离子体;光发射谱(0ES)4)中图分类号:TN304.2文献标识码:A文章编号:1005-0086(2003)04-0375-050pticalEmissionSpectroscopylnVestigationontheRF-generatedSiH4Plas-ma121111YANG-ui-dongWUChun-yaZ-UFengMAIYao-huaZ-ANGXiao-dan111Z-A0YingGENGXin-huaXI0NGShao-Zhen(1.InstituteofPhotoelectronicsNankaiUniv.Tia

4、njin300071China;2.Instituteofthinfilmsandnano-materialsWuyiUniv.Guangdong529020China)Abstract:lnsituopticalemissionspectroscopy(OES)diagnosisonRF-generatedSiH4plasmasunderdif-ferentdepositionconditionstofabricatea-Si:H/pc-Si:Hfilmshasbeenpresented.FromtheOESspec-eetrameasuredwher

5、ethevaluableinformationontheSiHandHintensities(ISiHeIHandIH)werepro-OBvidedthefollowingresultscanbeconfirmed:WiththeincreaseofSiHe4concentrationISiHincreasedmonotonouslybutatdifferentratefordifferentregionwhileIHandIHincreasedfirstlyandthende-OBcreased.Alltheintensitieschangedacc

6、ordingtothesameshapeasincreasingworkingpressurebutthepointscorrespondingtothemaximumarealittledifferent.Withtheincreaseofplasmapowerallthein-tensitiesbehavedalmostthesamealthoughatdifferentratefordifferentpowerregion.MoreovertheinfluenceofgasflowrateandsubstratetemperatureontheRF

7、SiH4plasmahavebeenfirstlyinvestigat-edindetail.Keywords:a-Si:H/pc-Si:H;RFglowdischarge;SiH4plasma;opticalemissionspectroscopy(OES)材料在薄膜晶体管~薄膜太阳能电池等大面积微电子1引言应用领域得到了人们的普遍关注[1~5]G在a-Si:-/pc-目前氢化非晶/微晶硅(a-Si:-/pc-Si:-)薄膜Si:-薄膜材料的制备研究中基于射频(13.56收稿日期:2002-12-06修订日期:2002-12-29e基金项目:国家自然科

8、学基金资助项目(698760226007701169907002);973国家重