氫化納米硅薄膜準(zhǔn)分子激光誘導(dǎo)晶化的研究.pdf

1、眾所周知，硅基材料在半導(dǎo)體行業(yè)起到了舉足輕重的地位，比如說(shuō)現(xiàn)在的液晶顯示屏都會(huì)使用低溫多晶硅薄膜，這些薄膜可以使用準(zhǔn)分子激光誘導(dǎo)晶化技術(shù)，利用高能量的紫外激光將非晶硅薄膜熔化并再結(jié)晶成多晶硅薄膜，不過(guò)由于非晶硅薄膜本身幾乎不包含任何晶粒，而且薄膜內(nèi)部懸掛鍵和缺陷也比較多，因此使用一種更好的原材料就成為我們選擇。氫化納米硅薄膜（nc-Si:H）是一種在非晶硅網(wǎng)格中同時(shí)鑲嵌著納米量級(jí)晶硅結(jié)構(gòu)的一種薄膜，薄膜內(nèi)部晶粒的分布比較均勻，在太陽(yáng)電池

2、、晶體管以及二極管等光電器件方面都有潛在的應(yīng)用價(jià)值，因而引起人們的廣泛興趣。然而在過(guò)往的研究報(bào)告中對(duì)氫化納米硅使用準(zhǔn)分子激光誘導(dǎo)晶化（ELC）的研究并不是很多，因此在不同激光能量密度作用下，薄膜變化的過(guò)程也是未知的。
　　本文中所使用的氫化納米硅薄膜材料是玻璃襯底并通過(guò)等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相法（PECVD）制備而成的，然后對(duì)氫化納米硅薄膜進(jìn)行ELC處理，其中激光的強(qiáng)度范圍是50-600mJ/cm2，并將處理后的薄膜分別使用拉曼光譜儀(

3、Raman)，X射線衍射儀(XRD)，原子力顯微鏡(ATM)，掃描顯微鏡(SEM)進(jìn)行分析和處理。通過(guò)對(duì)薄膜晶態(tài)比的變化，表面粗糙度的分析，研究在不同激光能量強(qiáng)度下薄膜內(nèi)部微結(jié)構(gòu)的變化。研究中發(fā)現(xiàn)在激光能量在低于200mJ/cm2的時(shí)候，薄膜內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及薄膜表面的形貌并未有明顯的變化，繼續(xù)增加激光能量，薄膜就開(kāi)始出現(xiàn)晶化，表面粗糙度也開(kāi)始明顯增加。對(duì)于薄膜出現(xiàn)的這個(gè)變化，我們一般用超橫向生長(zhǎng)模型來(lái)解釋，在足夠強(qiáng)的激光能量作用下，薄膜內(nèi)部