熱絲輔助MWECR CVD制備氫化非晶硅薄膜的微結(jié)構(gòu)研究.pdf

1、非晶硅(a-Si)具有特殊的光學(xué)、電學(xué)性質(zhì)，并且呈現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。但是由于它含有大量的缺陷態(tài)(主要缺陷態(tài)是懸掛鍵)，使其在實(shí)際應(yīng)用方面受到了約束。對(duì)于氫化非晶硅(a-Si：H)，由于氫的介入使得氫化非晶硅的缺陷密度比未氫化的非晶硅大大降低，從而使氫化非晶硅符合器件級(jí)質(zhì)量材料要求。a-Si：H薄膜已經(jīng)廣泛應(yīng)用于太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域。但是a-Si：H的沉積速率和質(zhì)量很大程度上受到制備工藝的影響。熱絲輔助微波電子回旋共振化學(xué)氣相沉積(MWE

2、CRCVD)方法具有電子和離子產(chǎn)生率高等優(yōu)點(diǎn)，能在較高的沉積速率下獲得器件級(jí)質(zhì)量的a-Si：H薄膜。因此，我們用熱絲輔助MWECRCVD系統(tǒng)在不同的工藝條件下沉積了a-Si：H薄膜。 用熱絲輔助MWECRCVD制備非晶硅薄膜研究熱絲溫度比對(duì)a-Si：H薄膜結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)適當(dāng)?shù)臒峤z溫度有利于沉積過程，從而改善薄膜的結(jié)構(gòu)。 a-Si：H薄膜的一系列特性同膜中的氫存在密切關(guān)系，一方面，氫以單氫化合物(Si-H)方式結(jié)合到膜中

3、，從而飽和了膜中的懸掛鍵；另一方面，氫以多氫化合物(Si-H2、Si-H3和(Si-H2)n)方式結(jié)合到膜中，反而在膜中引入了缺陷，使帶隙中的局域態(tài)密度增大。本文依據(jù)合理的基線將傅里葉變換紅外(FTIR)透過率譜轉(zhuǎn)換成了吸收系數(shù)譜。通過計(jì)算吸收系數(shù)譜中搖擺模吸收帶和伸縮模吸收帶的面積，計(jì)算得到膜中的氫含量和硅氫鍵的配置方式。隨著熱絲溫度升高，以單氫化合物結(jié)合的氫含量和以多氫化合物結(jié)合的氫含量逐步減少。 本論文對(duì)a-Si：H薄膜進(jìn)