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利用快速热退火法制备多晶硅薄膜

冯团辉 , 卢景霄 , 张宇翔 , 郜小勇 , 杨仕娥 , 李瑞 , 靳锐敏 , 王海燕

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.034

为了制备优质的多晶硅薄膜,该论文研究了非晶硅薄膜的快速热退火(RTA)技术.先利用PECVD设备沉积非晶硅薄膜,然后把其放入快速热退火炉中进行退火.退火前后的薄膜利用X射线衍射(XRD)仪、Raman光谱仪及扫描电子显微镜(SEM)测试其晶体结构及表面形貌,利用电导率测试设备测试其暗电导率.研究表明退火温度、退火时间以及沉积时的衬底温度对非晶硅薄膜的晶化都有很大的影响.

关键词: 快速热退火 , 非晶硅薄膜 , 多晶硅薄膜 , 晶粒尺寸 , 暗电导率

用快速光热退火制备多晶硅薄膜的研究

张宇翔 , 王海燕 , 陈永生 , 杨仕娥 , 郜小勇 , 卢景霄 , 冯团辉 , 李瑞 , 郭敏

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.02.031

用等离子体增强型化学气相沉积先得到非晶硅(a-Si:H)薄膜,再用卤钨灯照射的方法对其进行快速光热退火(RPTA),得到了多晶硅薄膜.然后,进行XRD衍射谱、暗电导率和拉曼光谱等的测量.结果发现,a-Si:H薄膜在RPTA退火中,退火温度在750℃以上,晶化时间需要2min,退火温度在650℃以下,晶化时间则需要2.5h;晶化后,晶粒的优先取向是(111)晶向;退火温度850℃时,得到的晶粒最大,暗电导率也最大;退火温度越高,晶化程度越好;退火时间越长,晶粒尺寸越大;光子激励在RPTA退火中起着重要作用.

关键词: 多晶硅薄膜 , 快速光热退火 , 固相晶化

薄膜结构性能变化中的"温度临界点"

张丽伟 , 卢景霄 , 李瑞 , 冯团辉 , 靳锐敏 , 张宇翔 , 李维强 , 王红娟

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.05.037

本文先从理论角度说明了薄膜结构性能变化中存在"温度临界点",然后借助于XRD、Raman等测试仪器研究分析了Si薄膜、AZO薄膜在晶化过程、晶粒长大过程以及性能突变中的"温度临界点".结果显示:薄膜结构性能变化中确实存在"温度临界点";在"温度临界点"前后薄膜结构性能的变化规律曲线出现拐点.进而推论:薄膜的结构性能在随温度变化中"温度临界点"可能不止一个.

关键词: 温度临界点 , 薄膜结构 , X射线衍射 , 拉曼光谱

等离子体增强CVD法沉积的微晶硅薄膜的微结构研究

陈永生 , 杨仕娥 , 卢景霄 , 郜小勇 , 张宇翔 , 王海燕 , 李瑞

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.04.039

本文系统研究了PECVD法沉积μc-Si薄膜中衬低温度、氢气稀释率和射频功率等参数对μc-Si薄膜结构特性的影响.表明:随着衬低温度的增加、氢气稀释率的增大、射频功率的提高,薄膜的晶化率增大.沉积薄膜的晶化率最大可达80%,表面粗糙度大约为30nm.通过对反应过程中的能量变化进行了分析,得到反应为放热反应,且非晶结构对沉积参数比较敏感.

关键词: 微晶硅薄膜 , 晶化率 , 等离子体增强化学气相沉积

非晶硅薄膜的快速热退火机理研究

陈永生 , 卢景霄 , 张宇翔 , 王生钊 , 杨仕娥 , 郜小勇 , 李秀瑞

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.047

采用RTA方法对PECVD沉积的a-Si:H薄膜进行固相晶化是近年来发展起来的一种制备多晶硅薄膜的新方法.通过研究不同退火工艺条件对薄膜结构的影响,来揭示快速热退火机理.研究表明短波长光(≤730nm)的量子效应在晶化过程中可能起着至关重要的作用.

关键词: 多晶硅薄膜 , 快速热退火 , 固相晶化

多孔硅在太阳能电池应用中的相关研究

王海燕 , 卢景霄 , 吴芳 , 王子健 , 张宇翔 , 靳瑞敏 , 张丽伟

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2006.05.034

本文用化学腐蚀法在多晶硅基片上制作多孔硅,通过SEM、XPS对多孔硅的表面微结构及其组成进行了研究,定性地分析了氧在多孔硅层中的作用及主要热行为.分析了多孔硅用于太阳能电池时应注意的问题:多孔层微孔尺寸、太阳电池工艺中各热处理过程的温度和时间、多孔层与电极材料是否形成欧姆接触及快速热氧化(RTO)的钝化效果.

关键词: 氧钝化 , 快速热处理(RTP) , 快速热氧化(RTO) , 减反膜

a-Si:H薄膜的再结晶技术及Si膜的Raman光谱分析

冯团辉 , 张宇翔 , 王海燕 , 靳瑞敏 , 卢景霄

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.03.038

论述了非晶硅薄膜的几种主要再结晶技术,着重指出了各种晶化技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究的内容及其在多晶硅薄膜太阳电池工业生产中的应用前景.另外,还讨论了通过Raman光谱求纳晶硅薄膜的晶粒尺寸和结晶度的方法.

关键词: 非晶硅薄膜 , 再结晶技术 , 多晶硅薄膜太阳电池 , Raman光谱 , 晶粒尺寸 , 结晶度

VHF-PECVD沉积本征微晶硅薄膜激活能特性研究

陈庆东 , 王俊平 , 李洁 , 张宇翔 , 卢景霄

人工晶体学报

采用激活能测试装置测量VHF-PECVD高速沉积的本征微晶硅薄膜,并对不同晶化率的样品和不同沉积功率、不同沉积压强条件下沉积制备的样品的激活能进行了分析研究.结果表明:在非晶-微晶相变域附近,激活能随着晶化率的升高而降低;随着沉积功率的增大和沉积气压的增大,沉积速率提高,样品的激活能升高,通过提高沉积功率和沉积气压可以有效的抑制氧污染.

关键词: VHF-PECVD , 微晶硅 , 激活能