文档介绍：文章编号:1001-9731(2015)03-03033-04射频功率对非晶硅膜固相晶化效果的影响鲁媛媛1,李贺军1,杨冠军1,蒋百灵2,杨超2(,西安 710072;,西安 710048)摘要: 于不同射频功率下制备出非晶 Si 膜并对其进行真空退火处理,采用 XRD、TEM ,随着射频功率的增加,,非晶硅膜得以晶化,少子寿命较退火前有大幅提高;另外,退火后薄膜的晶化率和少子寿命随射频功率的变化趋势与退火前一致,: 硅膜;射频功率;真空退火;微观结构;少子寿命中图分类号: TB742 文献标识码:ADOI:.1001- 1 引言相对于非晶硅薄膜,晶硅薄膜因原子排列较为有序完整,不仅一定程度上抑制了光致衰减效应,同时还具有较高的载流子迁移率和光电转换效率等优点,近年来一直是研究人员的关注热点[1-4].探讨使非晶硅薄膜有效晶化的技术路线,[5-8]及铝镍等金属诱导[9-1 1]致使非晶硅膜于沉积过程中直接晶化等多种方法,但由于其它元素掺入影响到光电转换效率,[1 2-1 3],“非晶硅膜网络结构中原子缺位越少,越利于后期退火晶化”和“适当增大射频功率可增加离子对薄膜轰击作用及其在薄膜中扩散能力”这一薄膜制备原理,本文拟通过改变射频功率制备出原子排列状态不同的非晶硅膜,并将其在同一热力学条件下进行真空退火晶化,采用 XRD、TEM 和少子寿命等检测方法分析退火前后射频功率对 Si 膜微观结构及电学性能的影响规律, 实验采用射频电源为 MHz 的单腔 PECVD 设备于单晶硅衬底上制备了射频功率分别为 20,40,70,100,130 和 1 60 W 的非晶 Si 膜. 以硅烷和氢气(V (SiH4 )∶ V (H2 )=15 ∶135)的混合气体作为沉积的气源. 基片温度、工作压力、沉积时间分别为200 ℃、15 Pa、60 Si 膜进行真空退火处理,以改变其微观结构. -4Pa、温度 700 ℃、保温时间 2 XRD-7000 型 X 射线衍射仪(XRD)、JEM-3010 型透射电子显微镜(TEM)、Renishan InVia 拉曼散射(Raman)测试系统、Semilab-WT1000 型少子寿命测量仪研究了不同射频功率条件下制得 Si ,Si 膜的晶化程度和平均晶粒尺寸由 XRD 结果分析得出;而厚度则通过 TEM 截面观察, 射频功率对 Si 膜固相晶化效果的影响图 1(a)为不同功率条件下