金属诱导法低温多晶硅薄膜的制备与研究

利用金属诱导晶化 ( Metal Induced Crystallization,MIC)的方法研究了 a- Si/ Ni的低温晶化 ,MIC晶化温度能降低到 44 0℃ .采用 XRD、Raman、SEM、XPS等分析手段研究了 Ni- MIC多晶硅薄膜的特性 ,对薄膜结构和组成进行了分析 ,对晶化过程的机理进行了讨论     

金属诱导法低温多晶硅薄膜的制备与研究

利用金属诱导晶化（Ｍｅｔａｌ Ｉｎｄｕｃｅｄ Ｃｒｙｓｔａｌｌｉｚａｔｉｏｎ,ＭＩＣ）的方法研究了ａ－Ｓｉ／Ｎｉ的低温晶化,ＭＩＣ的晶化温度降低到４４０℃。采用ＸＲＤ、Ｒａｍａｎ、ＳＥＭ和ＸＰＳ等手段研究了Ｎｉ－ＭＩＣ多晶硅薄膜的特性,分析了薄膜结构和组成,讨论了晶化过程的机理。     

用金属诱导-准分子激光晶化法制备多晶硅薄膜

提出了一种新的晶化方法——金属诱导-准分子激光晶化法(MI-ELA)。该方法在制备多晶硅(p-Si)薄膜中包括两个步骤：第一步是用镍金属诱导方法(MIC)通过热退火形成NiSi2；第二步是再通过准分子激光退火方法(ELA)晶化形成p-Si。通过用XRD、Raman与SEM测试，研究了p-Si的结晶性和表面形貌特征。研究发现，MI-ELA方法制备的p-Si与传统的ELA方法和MIC方法相比在形貌上不一样，而且从XRD的特征峰强度可以看出在结晶度上有进一步提高。这个结果源于用MIC方法形成的且与e-Si晶格匹配的NiSi2在ELA中起到晶核的作用。这种晶化方法说明，在ELA中，晶粒生长不再仅仅依赖于熔融非晶硅和氧化物表面上残存的随机的固体a-Si作为成核媒介。这种方法不但可以提供晶粒稳定生长条件，而且也可能使获得更大晶粒粒度的激光晶化能量展宽。     

低温多晶硅薄膜制备技术应用进展

系统介绍了金属诱导横向晶化法、准分子激光晶化法、触媒化学气相沉积法(Cat-CVD)以及电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICP-CVD)制备低温多晶硅薄膜的原理及进展。对不同制备工艺的优势和不足进行了比较,重点讨论了Cat-CVD和ICP-CVD在实用化中需克服的技术问题。对上述制备方法的应用前景作了评述和展望。     

铝诱导晶化法制备多晶硅薄膜

多晶硅薄膜在微电子和能源科学领域有着广泛的应用.本文介绍了利用铝诱导晶化非晶硅制备多晶硅薄膜的方法,叙述了铝诱导晶化法制备多晶硅薄膜的一般过程,着重讨论了铝诱导晶化非晶硅的机理和在制备过程中各种参数对多晶硅薄膜质量的影响.     

铝诱导晶化法制备多晶硅薄膜

多晶硅薄膜在微电子和能源科学领域有着广泛的应用。本文介绍了利用铝诱导晶化非晶硅制备多晶硅薄膜的方法,叙述了铝诱导晶化法制备多晶硅薄膜的一般过程,着重讨论了铝诱导晶化非晶硅的机理和在制备过程中各种参数对多晶硅薄膜质量的影响。     

Ni金属诱导晶化非晶硅(a-Si:H)薄膜

对在氢化非晶硅薄膜（a-Si：H）上溅射金属Ni的样品进行金属诱导晶化（MIC）／金属诱导横向晶化（MILC），制备多晶硅薄膜（p-Si）的上艺及薄膜特性进行了研究。XRD测最结果表明非晶硅在500℃退火1h后就已经全部晶化。金属诱导晶化的优选晶向为（220）．而且晶粒随退火时间的延长而长大。非晶硅薄膜样品500℃下退火6h后的扫描电镜照片显示，原金属镍覆盖区非晶硅全部晶化．晶粒均匀．平均晶粒大小约为0．3μm，而且已经发生横向晶化。EDS测试Ni在晶化的非晶硅薄膜中的原子百分含量分析表明，金属Ni在MILC过程中的作用只是催化晶化．除了少量残留在MILC多晶硅中外．其余的Ni原子都迁移至晶化的前沿。500℃下退火20h后样品的Raman测试结果也表明．金属离子向周边薄膜扩散．横向晶化了非晶硅薄膜。     

金属Ni诱导非晶硅薄膜晶化研究

采用金属镍诱导晶化非晶硅薄膜的方法制备多晶硅薄膜,研究了不同退火温度和退火时间对晶化效果的影响,使用SEM、EDS和XRD分析了薄膜的晶化效果。实验发现,非晶硅薄膜在460℃以下退火不能晶化,在460℃退火30min已全部晶化;随着退火温度升高或退火时间延长,晶化效果变好;退火2h之后晶体生长近乎饱和。     

低温金属诱导横向晶化多晶硅材料和器件技术

使用金属镍诱导非晶硅晶化(MIC:metal-induced crystallization)技术,获得了低温(＜550℃)多晶硅.通常在镍覆盖区以外的晶化硅更加有用,这一技术被称为金属诱导横向晶化(MILC:metal-induced lateral crystallization)技术.通过对结晶动力学过程和材料特性的研究,提出了可同时适用于镍覆盖区和相连非覆盖区金属诱导结晶的同一晶化机制.虽然MILC多晶硅的材料特性明显优于固相晶化多晶硅的材料特性,薄膜晶体管沟道中存在MIC/MILC 的界面所形成的横向晶界会明显的降低其性能.若将这些界面从沟道中去除掉,即可获得可满足液晶和有机发光二极管等显示器进行系统集成所需的高性能器件.     

金属诱导非晶硅薄膜低温晶化

介绍了一种非晶硅 (a- Si)薄膜低温晶化的新工艺 :金属诱导非晶硅薄膜低温晶化。研究了各种 a- Si/金属双层膜退火后的晶化情况。利用 X射线衍射分析了结晶硅膜的结构 ,通过光学显微镜观察了 Al诱导 a- Si薄膜晶化后的表面形貌 ,并初步探讨了金属诱导非晶硅薄膜低温晶化的机理     

PECVD法低温沉积多晶硅薄膜的研究

在玻璃衬底上采用常规的PKCVD法在低温(≤400℃)条件下制得大颗较(直径＞100nm)、择优取向(220)明显的多晶硅薄膜。选用的反应气体为SiF4和H2混合气体。加入少量的SiH4后，沉积速率提高了近10倍。分析认为，在低温时促使多晶硅结构形成的反应基元应是SiFmHn(m n≤3)，而不可能是SiHn(n≤3)基团。     

铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

以金属锌(Zn)和铝(Al)为靶材采用射频(RF)反应共溅射技术在低温(200℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌(ZnO∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散X射线谱(EDX)、表面轮廓仪(α-Step)、X射线衍射 (XRD)和双光束紫外-可见光谱仪(UV-VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比(O2/Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2/Ar决定.通过对沉积参数的优化但未经退火处理,得到了六角纤锌矿结构单一(0002)结晶方向的ZnO∶Al薄膜,其可见光透过率达85%,电阻率在10-1～103Ω*cm之间.实验发展的低温RF共溅射技术不仅具有造价低廉、工艺简单可靠和材料来源广泛等特点,而且还能有效防止器件底层材料间的互扩散,沉积薄膜的性能基本符合光电器件涂层特别是薄膜太阳电池窗口层应用的要求,易于工业规模化地生产和推广.     

铝掺杂氧化锌薄膜在玻璃衬底上的RF反应共溅射低温织构生长

以金属锌( Zn)和铝( Al)为靶材采用射频( RF)反应共溅射技术在低温( 2 0 0℃)玻璃衬底上沉积了铝掺杂氧化锌( Zn O∶Al)薄膜.运用扫描电子显微镜( SEM)、能量色散X射线谱( EDX)、表面轮廓仪(α- Step)、X射线衍射( XRD)和双光束紫外-可见光谱仪( U V- VIS)等分别对沉积样品的表面和断面的形貌结构、组成成分和光学特性进行了分析表征.研究了反应气体氧与氩流量比( O2 / Ar)和RF溅射功率对沉积样品的生长速率、结构特征和光电学性质的影响.结果表明,薄膜的成长速率强烈依赖于RF溅射功率,而薄膜的结构形貌和成分的化学配比则主要由反应气体流量比O2 / Ar     

低温SiGe/SiHBT的研制及性能分析

用MBE(分子束外延,Molecular Beam Epitaxy)生长的材料研制了在低温工作的SiGe/Si HBT(异质结双极型晶体管,Heterojunction Bipolar Transistor).其在液氮下的直流增益h_fe(I_c/I_b)为16000,交流增益β(ΔI_c/ΔI_b)为26000,分别比室温增益提高51和73倍.测试了该HBT直流特性从室温到液氮范围内随温度的变化,并作了分析讨论.解释了极低温度时性能随温度变化与理论值的差异.     

金属Ni诱导横向晶化Ge纳米点/Si多层异质薄膜的特性

研究了利用低压化学气相沉积(LPCVD)和金属诱导横向结晶技术制备高密度Ge/Si量子点多层异质结构.首先在SiO2/Si(100)衬底上LPCVD生长了高密度Ge/a-Si量子点多层结构,然后在较低温度下(低于550℃),利用金属Ni诱导多层结构中的a-Si层横向结晶制备出高质量的Ge/Si量子点超晶格结构.通过光学显微镜、电子显微镜和显微喇曼光谱等手段测量研究表明,与单一a-Si系统的金属Ni诱导相似,该多层结构中的各α-Si层退火后也具有(110)择优取向,同时晶粒的直径较大,约在4～5μm左右.Ge点中的应力状态的变化揭示出诱导结晶后形成高质量的晶态Si与Ge纳米点界面.     

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。     

TFT阵列金属电极的制备与性能

采用磁控溅射的方法制备Ｃｒ、Ｔａ、ＡＩ、Ｍｏ、ＭｏＷ等金属薄膜,采用ＸＲＤ、ＳＥＭ四探针法等分析手段分析了薄膜性能。讨论了衬底温度、反应气压、溅射功率、气体流量等因素对薄膜质量的影响,得到了制作ＴＦＴ器件中优质金属电极的工艺参数。     

柔性衬底ITO导电膜的低温制备及特性研究

用真空反应蒸发技术在有机薄膜衬底上制备出ＩＴＯ透明导电薄膜,对薄膜的低温制备、结构和光电特性进行了研究,制备的薄膜为多晶膜,具有纯三氧化二铟的立方铁锰矿结构,最佳取向为（１１１）方向。薄膜在可见光区的最低电阻率为６．６３＊１０＾－４Ω．ｃｍ,透过率达到８２％。