金屬誘導多晶硅薄膜制備與研究.pdf

1、多晶硅薄膜因其較高的載流子遷移率、較低的制備成本以及良好的光電穩(wěn)定性而被廣泛應用于太陽能電池、薄膜晶體管等領域。金屬誘導法具有晶化溫度低、晶化時間短、制備成本低的優(yōu)點,對多晶硅薄膜的制備以及多晶硅薄膜太陽能電池的研究具有重要的意義。
　　 本文采用金屬Ni誘導的方法成功制備了多晶硅薄膜,主要工作有:用等離子增強化學氣相沉積(PECVD)法在玻璃襯底上沉積非晶硅薄膜；用真空熱蒸鍍法在非晶硅薄膜上制備金屬Ni膜:在N2氣氛中對樣品進

2、行退火處理；采用SEM、XRD測試了樣品薄膜的晶化特性,研究了不同的工藝參數(shù)對非晶硅薄膜晶化效果的影響；用紫外-可見分光光度計測試了樣品薄膜的光學特性。
　　 經(jīng)過課題研究得出如下結論:
　　 (1)非晶硅薄膜Ni誘導晶化的起始溫度在460℃附近,若退火溫度為450℃或更低,無論退火多長時間都不會有晶化現(xiàn)象發(fā)生。
　　 (2)晶化過程中晶粒傾向于在Si(111)方向生長,具有明顯的擇優(yōu)取向；退火后的多晶硅薄膜中含

3、有殘留的Ni元素及O元素,可能影響薄膜性能。
　　 (3)退火時間主要影響晶粒尺寸。隨著退火時間延長,晶粒平均尺寸增大,退火4h后幾乎飽和,8h后有所下降；薄膜結晶度隨退火時間的延長一直小幅增加；選擇優(yōu)化的退火時間為4h。
　　 (4)退火溫度主要影響薄膜結晶度。隨著退火溫度升高,晶粒平均尺寸在緩慢增加后保持下降,600℃下退火時有所增加；薄膜結晶度隨退火溫度的升高一直迅速升高；選擇優(yōu)化的退火溫度為530℃。