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《光伏材料加工與應(yīng)用技術(shù)畢業(yè)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、多晶硅的制備方法摘要：低壓化學(xué)氣相沉積、固相晶化、準(zhǔn)分子激光晶化、快速熱退火、金屬誘導(dǎo)晶化、等離子體增強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)氣相沉積等是目前用于制備多晶硅薄膜的幾種主要方法。它們具有各自不同的制備原理、晶化機(jī)理、及其優(yōu)缺點(diǎn)。關(guān)鍵詞：氫化非晶硅多晶硅晶化ThepreparationmethodsofpolycrystallinesiliconfilmAbstract:Atpresent，Thepreparationmethodsofpolycrystallinesiliconfilm，includingLowpressureChemicalVaporDeposition、SolidePhaseCry
2、stallization、ExcimerLaserAnnealing、RapidThermalAnnealing、MetalInducedCrystallization、plasmaenhancedchemicalvapordeposition，arebeingdeveloped.wereviewtypicalpreparationmethodsofpolycrystallinesiliconfilm、CrystallizationMechanism、theirAdvantageandDisadvantage.Keywords:a-Si:Ｈ,Polycrystallinesilicon
3、,Crystallization1前言多晶硅薄膜同時(shí)具有單晶硅材料的高遷移率及非晶硅材料的可大面積、低制備的優(yōu)點(diǎn)。因此，對(duì)于多晶硅薄膜材料的研究越來越引起人們的關(guān)注，多晶硅薄膜的制備工藝可分為兩大類：一類是高溫工藝，制備過程中溫度高于600℃,襯底使用昂貴的石英，但制備工藝較簡(jiǎn)單。另一類是低溫工藝，整個(gè)加工工藝溫度低于600℃，可用廉價(jià)玻璃作襯底，因此可以大面積制作，但是制備工藝較復(fù)雜。目前制備多晶硅薄膜的方法主要有如下幾種：2低壓化學(xué)氣相沉積（LPCVD）這是一種直接生成多晶硅的方法。LPCVD是集成電路中所用多晶硅薄膜的制備中普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)方法，具有生長(zhǎng)速度快，成膜致密、均勻，裝片
4、容量大等特點(diǎn)。多晶硅薄膜可采用硅烷氣體通過LPCVD法直接沉積在襯底上，典型的沉積參數(shù)是：硅烷壓力為13.3～26.6Pa，沉積溫度Td=580～630℃，生長(zhǎng)速率5～10nm/min。由于沉積溫度較高，如普通玻璃的軟化溫度處于500～600℃，則不能采用廉價(jià)的普通玻璃而必須使用昂貴的石英作襯底。LPCVD法生長(zhǎng)的多晶硅薄膜，晶粒具有<110>擇優(yōu)取向，形貌呈“V”locatedintheTomb,DongShenJiabang,deferthenextdayfocusedontheassassination.Linping,Zhejiang,1ofwhichliquorwinemas
5、ters(WuzhensaidinformationisCarpenter),whogotAfewbayonets,duetomissedfatal,whennightcame字形，內(nèi)含高密度的微攣晶缺陷，且晶粒尺寸小，載流子遷移率不夠大而使其在器件應(yīng)用方面受到一定限制。雖然減少硅烷壓力有助于增大晶粒尺寸，但往往伴隨著表面粗糙度的增加，對(duì)載流子的遷移率與器件的電學(xué)穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響。3固相晶化(SPC)所謂固相晶化，是指非晶固體發(fā)生晶化的溫度低于其熔融后結(jié)晶的溫度。這是一種間接生成多晶硅的方法，先以硅烷氣體作為原材料，用LPCVD方法在550℃左右沉積a-Si:H薄膜，然后將薄膜在60
6、0℃以上的高溫下使其熔化，再在溫度稍低的時(shí)候出現(xiàn)晶核，隨著溫度的降低熔融的硅在晶核上繼續(xù)晶化而使晶粒增大轉(zhuǎn)化為多晶硅薄膜。使用這種方法，多晶硅薄膜的晶粒大小依賴于薄膜的厚度和結(jié)晶溫度。退火溫度是影響晶化效果的重要因素，在700℃以下的退火溫度范圍內(nèi)，溫度越低，成核速率越低，退火時(shí)間相等時(shí)所能得到的晶粒尺寸越大；而在700℃以上，由于此時(shí)晶界移動(dòng)引起了晶粒的相互吞并，使得在此溫度范圍內(nèi)，晶粒尺寸隨溫度的升高而增大。經(jīng)大量研究表明，利用該方法制得的多晶硅晶粒尺寸還與初始薄膜樣品的無序程度密切相關(guān)，T.Aoyama等人對(duì)初始材料的沉積條件對(duì)固相晶化的影響進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)初始材料越無序，固相晶
7、化過程中成核速率越低，晶粒尺寸越大。由于在結(jié)晶過程中晶核的形成是自發(fā)的，因此，SPC多晶硅薄膜晶粒的晶面取向是隨機(jī)的。相鄰晶粒晶面取向不同將形成較高的勢(shì)壘，需要進(jìn)行氫化處理來提高SPC多晶硅的性能。這種技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是能制備大面積的薄膜,晶粒尺寸大于直接沉積的多晶硅。可進(jìn)行原位摻雜，成本低，工藝簡(jiǎn)單，易于形成生產(chǎn)線。由于SPC是在非晶硅熔融溫度下結(jié)晶，屬于高溫晶化過程，溫度高于600℃，通常需要1100℃左右，退火時(shí)間長(zhǎng)達(dá)10個(gè)小時(shí)以上，不適用于玻
