APCVD法摻雜制備硅薄膜及其微結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、本文全面介紹了鍍膜玻璃的發(fā)展概況、薄膜均勻性和附著力的研究現(xiàn)狀、鍍膜玻璃的制備技術(shù)等。并詳細(xì)闡述了化學(xué)氣相沉積(CVD)方法的原理、特點(diǎn)和用途。簡要概述了硅薄膜的表征技術(shù)。 通過模擬浮法在線鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝，采用常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)方法，以硅烷(SiH4)為主要原料氣體，通過改變沉積工藝條件中的沉積溫度以及摻入不同量的乙烯和磷烷氣體，在玻璃基板上制備了大面積硅薄膜系列樣品。采用紅外光譜(FTIR)、拉曼光譜(Raman

2、)、高分辨電鏡(HRTEM)和原子力顯微鏡(AFM)等測試方法分析，對(duì)其微結(jié)構(gòu)及均勻性、光學(xué)性能和膜與基板間的附著力等展開了研究。 論文首先研究了基板溫度對(duì)硅薄膜微結(jié)構(gòu)和性能的影響。在580℃～660℃溫度范圍內(nèi)制備的硅薄膜，得出了隨著基板溫度升高，硅薄膜的結(jié)晶性能變好，硅薄膜的平均粒徑隨著沉積溫度升高而變大，硅-硅鍵平均鍵角偏移減小，在620℃時(shí)沉積的薄膜的無序度最??；薄膜的表面顆粒相對(duì)比較均勻，薄膜的表面粗糙度Ra隨著溫度升

3、高而減小。在硅烷混合氣體中摻入適量磷烷所沉積的硅薄膜，其無序度減小；磷烷的摻入會(huì)促進(jìn)薄膜中納米硅晶粒的形成和生長。因此，在反應(yīng)混合氣體中摻入磷烷能有效的改善硅薄膜中微結(jié)構(gòu)的均勻性。 研究了工藝條件對(duì)薄膜光學(xué)性能的影響。文中通過改變沉積溫度，以及分別在混合氣中摻入不同量的乙烯、磷烷來沉積薄膜，總結(jié)出了薄膜透射率和反射率隨其變化的規(guī)律，所制備的薄膜都能達(dá)到陽光控制的目的，其中，乙烯摻雜制備的樣品的光學(xué)帶隙先隨乙烯對(duì)硅烷體積比增大而增