等离子增强化学气相沉积法制备Si-C-H薄膜

以SiH4和CH4为气源,在不同的工艺条件下用增强化学气相沉积(PECVD)方法制备了一系列Si-C-H薄膜,并对薄膜的结构和性能进行了一系列测试分析,研究了薄膜的结构性能特点以及CH4/SiH4比和射频功率等工艺参数对薄膜结构和性能的影响。发现薄膜中主要形成的是嵌有Si晶粒的非晶态SiC结构,H原子主要以C-H键形式存在。高的射频功率和CH4/SiH4比均有利于Si-C的形成,而较低的CH4/SiH4比可以提高薄膜的晶态率。薄膜的电阻率随着CH4/SiH4比的增大而增大,随着射频功率的增大而减小。     

a-Si:H薄膜的磷-碳二元复合掺杂改性研究

以SiH4,PH3,CH4为源气体,采用射频等离子增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法,通过改变CH4流量制备了磷、碳二元掺杂非晶硅薄膜,研究了磷、碳二元掺杂对薄膜微观结构和光学性能的影响.用X射线光电子能谱仪(XPS)观察到了C-Si峰的存在,同时发现随着CH4流量的增加,薄膜中C元素含量逐渐增大.傅里叶转换红外光谱(FTIR)测试表明,掺杂薄膜中的H含量随着CH4流量的增加逐渐增大,由11.5%增大到24.6%.光学性能测试表明,随着CH4流量的增加,掺杂薄膜的折射率逐渐降低,而光学带隙逐渐增加.     

p-Si TFT栅绝缘层用SiNx薄膜界面特性的研究

以NH3和SiH4为反应源气体,在低温下采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在多晶硅(p-Si)衬底上沉积了SiNx薄膜.系统地分析讨论了沉积温度、射频功率、反应源气体流量比对SiNx薄膜界面特性的影响.分析表明,沉积温度和射频功率主要是通过影响SiNx薄膜中的si/N比和H含量影响薄膜的界面特性,而NH3/SiH4流量比则主要通过影响薄膜中的H含量影响薄膜界面特性.实验制备的SiNx薄膜层中的固定电荷密度、可动离子密度、SiNx与p-si之间的界面态密度分别达到了1.7×1012/cm2、1.4×1012/cm2、3.5×1012/(eV·cm2),其界面特性达到了制备高质量p-si TFT栅绝缘层的性能要求.     

p-Si TFT栅绝缘层用SiN薄膜的研究

以NH3和SiH4为反应源气体,采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在多晶硅(p-Si)衬底上沉积了一系列SiN薄膜,并利用椭圆偏振测厚仪、超高电阻-微电流计、C-V测试仪对所沉积的薄膜作了相关性能测试.系统分析了沉积温度和射频功率对SiN薄膜的相对介电常数、电学性能及界面特性的影响.分析表明,沉积温度和射频功率主要是通过影响SiN薄膜中的Si/N比影响薄膜的性能,在制备高质量的p-Si TFT栅绝缘层用SiN薄膜方面具有重要的参考价值.     

VHF-PFLWD法制备μc-SiGe薄膜的研究

分别以Si2 H6和GeH4及SiH4和GeH4两种组合气体为源气体,用甚高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)制备μc-SiGe薄膜.用Raman散射光谱和原子力显微镜(AFM)对薄膜的结构进行研究.结果表明:与SiH4和GeH4制备的薄膜系列相比,Si2H6和GeH4制备的薄膜中Ge的融入速率相对较慢;用...     

甲烷流量对8.5代非晶硅光伏组件P层材料结构和光学性质的影响

本文研究了甲烷流量对作为工业非晶硅光伏组件的p层材料—非晶碳化硅结构和光学性质的影响.p层非晶碳化硅薄膜采用硅烷和甲烷混合气体在射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)设备中沉积制得,该设备是应用材料公司制造的尺寸为2.2 m × 2.6 m的8.5代系统.采用红外光谱和透射/反射谱分析与沉积工艺相关的键结构和光学性质.相同工艺条件下,当甲烷含量从3000 sccm增加到8850 sccm, p层非晶碳化硅薄膜的光学带隙逐步增加. p层非晶碳化硅薄膜的沉积速率随甲烷流量的增加而逐渐减小,其原因是硅烷-甲烷等离子体中SiH3粒子的减少.文中还通过在不同位置取样和分析沉积速率研究了大面积薄膜的均匀性.     

淀积参数对PECVD氮化硅薄膜力学特性的影响

等离子增强化学气相淀积(PECVD)法制备的氮化硅薄膜具有沉积温度低、生长速率高和残余应力可调节等特点,研究其力学特性对研制MEMS器件和系统具有重要意义。采用HQ-2型PECVD淀积台,在沉积温度为350℃,NH3流量为30cm3/min的条件下,通过改变氩气稀释至5%的SiH4流量和射频功率大小,制备了具有压应力、微应力和张应力的多种氮化硅薄膜样品。采用纳米压痕仪Nanoidenter-G200对淀积薄膜的杨氏模量和硬度进行测试,结果表明,在较小的SiH4流量和较高的射频功率条件下,淀积的氮化硅薄膜具有更高的杨氏模量和硬度。     

硼掺杂比对p型微晶硅薄膜生长特性的影响

采用射频等离子体增强化学气相沉积法制备了硼不同掺杂比系列的p型微晶硅薄膜。采用光发射谱仪对薄膜的沉积过程进行了原位表征,采用喇曼光谱和椭圆偏振光谱仪对薄膜的结构及性能进行了分析。结果表明:随着硼掺杂比的增加,SiH*,Hα和Hβ的发射峰强度都呈现出先快速减小然后达到稳定状态的特点。在硼小剂量掺杂时,硼的催化作用促进了薄膜的晶化;但是随着硼掺杂比的进一步增加,薄膜的晶化率下降。在薄膜生长过程中,薄膜的沉积速率和生长指数β均随掺杂比的增加而增加,这主要是因为硼不仅促进了薄膜生长还加速了薄膜的粗糙化。     

FTO导电玻璃对太阳电池窗口层材料的影响

P型微晶碳化硅薄膜(P-μc-SiC∶H)作为非晶硅薄膜太阳电池的窗口层材料,能够提高P层的光学带隙,增加窗口层可见光部分的透光率,从而提高太阳电池的填充因子和转换效率.本文研究射频功率、反应温度、SiH4和CH4气体流量比对FTO导电玻璃上P型μc-SiC∶H薄膜的光学带隙、透光率的影响.并在相同工艺条件下对比三种主流导电玻璃(ITO、 AZO 、FTO)上的薄膜光学特性,找到最适合做太阳能电池P-μc-SiC∶H薄膜的基板.     

磁激励RF-PECVD法低温制备类金刚石薄膜及其特性

采用磁激励射频等离子体增强化学气相沉积(M-RF-PECVD)方法,室温下分别在玻璃和Si(100)衬底上制备类金刚石(DLC)薄膜,通过扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和Raman光谱对不同沉积条件下制备的薄膜进行表征。结果表明,在反应压强为30 Pa、入射功率为50 W、CH4/Ar=5/90、衬底温度为40℃的实验条件下,制备的含氢DLC薄膜表面平整、结构致密,膜基结合度良好,薄膜中以sp3键为主。     

热丝化学气相沉积法低温制备纳米晶态碳化硅薄膜

采用热丝化学气相沉积(HFCVD)技术以甲烷(CH4)和硅烷(SiH4)作为源反应气体在Si(111)衬底上合成了纳米晶态SiC薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、高分辨透射电镜(HRTEM)以及光致发光(PL)检测技术对薄膜的晶体结构、表面形貌和PL特性进行了分析和表征。结果表明，在较低的衬底温度下所沉积的薄膜是由镶嵌于非晶SiC网络中的晶态纳米SiC构成。纳米晶粒平均尺寸约为6nm。室温下用HeCr激光激发样品，观到薄膜发出波长位于400～550nm范围内可见光辐射。     

SiC薄膜的制备及其对气氛的响应研究

在CH4,H2,SiH4混合气体中用热丝化学气相沉积(HFCVD)法生长SiC薄膜。利用XRD、原子力显微镜(AFM)对SiC薄膜的表面形貌和晶体结构进行测试分析,结果表明,薄膜的确是SiC,其厚度为310nm。对该薄膜在较高温度(250℃)下进行气敏特性测试,发现其对乙醇、乙醚有较好的敏感特性。进一步研究表明,不同的薄膜制备工艺条件对薄膜的气敏特性有一定的影响,其中H2流量,掺杂(N2)浓度对薄膜气敏特性影响较大。     

Characteristics and Electrical Properties of SiNx：H Films Fabricated by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition

SiNx：H films with different N/Si ratios are synthesized by plasma-enhanced chemical vapor deposition （PECVD）. Composition and structure characteristics are detected by Fourier transform infrared spectroscopy （FTIR） and X-ray photoelectron spectroscopy （XPS）. It indicates that Si-N bonds increase with increased NH3/SiH4 ratio. Electrical property investigations by I-V measurements show that the prepared films offer higher resistivity and less leakage current with increased N/Si ratio and exhibit entirely insulating properties when N/Si ratio reaches 0.9, which is ascribed to increased Si-N bonds achieved.     

Characteristics and Electrical Properties of SiNx: H Films Fabricated by Plasma-Enhanced Chemical Vapor Deposition

SiNx:H films with different N/Si ratios are synthesized by plasma-enhanced chemical vapor deposition (PECVD). Composition and structure characteristics are detected by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). It indicates that Si-N bonds increase with increased NH3/SiH4 ratio. Electrical property investigations by I-V measurements show that the prepared films offer higher resistivity and less leakage current with increased N/Si ratio and exhibit entirely insulating properties when N/Si ratio reaches 0.9, which is ascribed to increased Si-N bonds achieved.     

非晶硅薄膜的LF-PECVD制备及椭偏表征

以SiH4为先驱气体,采用低频等离子体增强化学气相沉积（LF-PECVD）方法在Si衬底上制备了氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜。在薄膜沉积过程中,工艺参数将会影响非晶硅薄膜的沉积速率和光学性能。通过反射式椭圆偏振光谱仪（SE）研究了SiH4气体流量、工作压强和衬底温度等条件对氢化非晶硅沉积速率和光学性质的影响。实验结果表明,氢化非晶硅沉积速率随着SiH4流量、工作压强和衬底温度的改变而规律地变化。相比于SiH4流量和工作压强,衬底温度对折射率、吸收系数和折射率的影响更大。各工艺条件下所制备的非晶硅薄膜光学禁带宽度在1.61～1.77eV。     

SiH_4-NH_3-N_2体系LPCVD氮化硅薄膜的研究

通过傅立叶红外光谱(FTIR)和X光电子能谱(XPS)研究了SiH4-NH3-N2体系在不同气体原料比情况下,低压化学气相沉积(LPCVD)SiNx薄膜的化学组成,利用原子力显微镜观察了SiNx薄膜的微观形貌,借助椭圆偏振仪研究了薄膜的折射率。结果表明:当原料气中氨气与硅烷的流量之比(R)较小时(R<2),获得富Si的SiNx薄膜(x<1.33),折射率较高。当氨气远远过量时(R >4),获得近化学计量的的SiNx薄膜(x = 1.33),折射率处于1.95~2.00之间。在适当的工艺条件下,获得的SiNx薄膜H、O含量很低,薄膜表面均匀、平整。