2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、硅薄膜是常用光學(xué)薄膜材料之一,由于其工藝簡單,制作成本較低,可選襯底較多,同時兼容硅半導(dǎo)體工藝,因此在太陽能電池應(yīng)用中具有廣泛的前景。
  本論文研究目的在于通過兩種 PECVD方法,即電容耦合等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(CCP-CVD)法和電感耦合等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(ICP-CVD)法,以 SiH4和 H2為前驅(qū)體,制備了多種參數(shù)條件下的硅薄膜。比較了兩種 PECVD方法的原理及特點(diǎn),并研究了氫稀釋比、工藝功率、工藝壓強(qiáng)及溫

2、度對硅薄膜的影響。研究了利用實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)的CCP-CVD設(shè)備進(jìn)行工藝前的清洗條件,以保證工藝穩(wěn)定進(jìn)行。并研究了這些參數(shù)對薄膜沉積速率、膜表面均勻性、表面晶粒及光學(xué)性能的影響。本工作主要研究成果如下: SiH4和 H2流量對CCP-CVD設(shè)備輝光放電影響較大,隨著 SiH4氣體流量的增大,輝光顏色由暗紫色變?yōu)樗{(lán)色再變?yōu)榘底仙?。?dāng)SiH4流量為15 sccm,H2流量為10 sccm時,輝光最穩(wěn)定。工藝功率與工藝氣壓對輝光穩(wěn)定性沒有明顯影響;

3、隨著工藝時間的累積,CCP-CVD法輝光顏色越來越深,工藝腔內(nèi)部被非晶硅顆粒污染;利用SF6與O2蝕刻非晶硅顆粒,當(dāng)SF6與O2氣流量分別為15 sccm和5 sccm時,蝕刻速率最快,效果最好。利用CCP-CVD法制備硅薄膜過程中,只能制備出a-Si薄膜,并且薄膜表面不均勻,沉積速率低,薄膜性能差,沉積系統(tǒng)不穩(wěn)定,無法制備出滿足器件級要求的硅薄膜。利用ICP-CVD法制備硅薄膜時,能沉積出性能良好的a-Si薄膜和多晶硅薄膜。當(dāng)氫稀釋比

4、為98%時能沉積出結(jié)晶率為65%的多晶硅薄膜。功率更高或溫度提高均可以提高硅薄膜結(jié)晶率。同時研究了硅薄膜的摻雜。當(dāng)PH3以98%的H2稀釋,功率3 kW、溫度350℃、壓強(qiáng)10 mTorr時,可以得到電導(dǎo)率為1.916Ω?1?cm?1的n型多晶硅薄膜,并且當(dāng)壓強(qiáng)增加為22 mTorr時,n型多晶硅薄膜的能帶間隙可以減小到1.29 eV。當(dāng)氫稀釋比為77%時可以很容易制備性能良好的a-Si薄膜。當(dāng)功率為2 kW,壓強(qiáng)為20 mTorr,溫

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