高質(zhì)量硅基薄膜的制備及其性能研究.pdf

1、囂內(nèi)閣書分類號(hào)：0484Y831170單位代碼；100。5學(xué)號(hào)：B200309016密級(jí)：北京工業(yè)大學(xué)博士學(xué)位論文蹶目奩廑量建蕉墮蹙煎型釜超甚性籃疆窒英文并列PRBPARATI餓OFHIGH一鐘ALITYsILIc儺題目THINFILMsANDsTuDYONTHEIRPROPERTIES研究生姓名：塞菱紅專業(yè)：壁輟毖壟生氈堂磷究方向：圭昱娃迸直至撻魁蘭墨往爵師：睦盤垡職稱：熬理論空?qǐng)?bào)告提交秸期—墊Q喊!旦學(xué)位授予廿期：授予單位名稱和地址

2、：|E基王些點(diǎn)壁fjE基點(diǎn)弱圈照?qǐng)讐侯?業(yè)星自強(qiáng)!Q嫂絲2通過研究不同襯底溫度及不同氫稀釋比條件下制備的樣品的微結(jié)構(gòu)及晶化比，發(fā)現(xiàn)當(dāng)采用低溫制備(160～200℃)Fc—si：H薄膜時(shí)，氫稀釋比對(duì)晶化的影響較襯底溫度更為重要。進(jìn)一步地，在保持其它工藝參數(shù)均不變的情況下，采用高氫稀釋法制備了系列微晶硅薄膜。分析了它們的微結(jié)構(gòu)、晶化比、∥r乘積以及光電特性等隨氫稀釋比的變化情況。實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)表明：當(dāng)氫稀釋比為～94％時(shí)，制備的微晶硅薄膜不僅具有

3、較高的光敏性～104，而且光照穩(wěn)定性也較好，為87％，小于lO％。針對(duì)微晶硅薄膜吸收系數(shù)較低、制備需要較高厚度，從而需要較高沉積速度的問題，考慮到壓強(qiáng)對(duì)沉積速度及晶化比的重要影響，在分析了壓強(qiáng)對(duì)沉積速度、薄膜晶化比以及致密度等方面影響的基礎(chǔ)上，提出了采用兩步壓強(qiáng)法來制備高質(zhì)量微晶硅薄膜的方法。結(jié)果表明：采用這種方法對(duì)于提高薄膜的致密度、減小氧含量進(jìn)而改善薄膜的微結(jié)構(gòu)都是有利的。實(shí)驗(yàn)制備出了光敏性較高(～103)，晶化比較大(61％)且光

4、衰退穩(wěn)定性也較好(56％)的優(yōu)質(zhì)氫化微晶硅薄膜。在對(duì)a—si：H薄膜的s—w效應(yīng)的產(chǎn)生、si—H鍵的結(jié)構(gòu)特性及結(jié)合能、以及s—w效應(yīng)抑制方法等進(jìn)行探討的情況下，采用分子動(dòng)力學(xué)模擬(m01eculardynamicssimulations)的方法，模擬了在高氫的氛圍下a—Si：H薄膜中H碰撞時(shí)所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及輸運(yùn)特性，從而揭示了非晶轉(zhuǎn)微晶的變化過程。利用數(shù)值模擬的方法對(duì)薄膜光電導(dǎo)隨光照時(shí)間的變化進(jìn)行了擬合，揭示了各種不同缺陷態(tài)在光照過程