石墨衬底上具有（220）/（400）择优取向多晶硅薄膜的制备及性质

在石墨衬底上分别制备了具有(220)和(400)择优取向的多晶硅薄膜.首先利用磁控溅射技术直接在石墨衬底上制备非晶硅薄膜层,以及先制备 ZnO 过渡层,再在 ZnO 过渡层上制备非晶硅薄膜层;然后采用快速退火法对非晶硅薄膜晶化,使其形成多晶硅薄膜籽晶层.XRD 测试表明,未引入 ZnO 过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(220)择优取向,而引入 ZnO 过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(400)择优取向;最后在多晶硅籽晶层上通过对流辅助化学气相沉积(CoCVD)制备多晶硅薄膜.根据 SEM、XRD、拉曼测试表明,多晶硅薄膜的性质延续了多晶硅籽晶层的性质,未引入 ZnO 过渡层的样品,具有高度(220)择优取向.引入 ZnO 过渡层后的样品,具有高度(400)择优取向,(400)择优取向的转变有利于后续多晶硅薄膜太阳电池的制作.同时对 Si(220)和 Si (400)择优取向的形成原因做了初步分析.     

石墨衬底上具有(220)/(400)择优取向多晶硅薄膜的制备及性质（英文）

在石墨衬底上分别制备了具有(220)和(400)择优取向的多晶硅薄膜。首先利用磁控溅射技术直接在石墨衬底上制备非晶硅薄膜层,以及先制备Zn O过渡层,再在Zn O过渡层上制备非晶硅薄膜层;然后采用快速退火法对非晶硅薄膜晶化,使其形成多晶硅薄膜籽晶层。XRD测试表明,未引入Zn O过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(220)择优取向,而引入Zn O过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(400)择优取向;最后在多晶硅籽晶层上通过对流辅助化学气相沉积(Co CVD)制备多晶硅薄膜。根据SEM、XRD、拉曼测试表明,多晶硅薄膜的性质延续了多晶硅籽晶层的性质,未引入Zn O过渡层的样品,具有高度(220)择优取向。引入Zn O过渡层后的样品,具有高度(400)择优取向,(400)择优取向的转变有利于后续多晶硅薄膜太阳电池的制作。同时对Si(220)和Si(400)择优取向的形成原因做了初步分析。     

热丝法制备多晶硅薄膜晶体取向及形态的研究

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在很近的热丝与衬底距离(5 mm)下沉积多晶硅薄膜,研究了热丝温度、SiH4浓度对多晶硅晶粒取向和晶粒尺寸的影响规律。结果表明:当热丝温度在1400℃~1800℃变化,衬底温度225℃~320℃时,沉积出多晶硅薄膜的择优取向随温度升高的变化规律是(111)→(220)→(111);在低的灯丝温度(≈1450℃)和低的衬底温度(≈235℃)条件下,获得了晶粒横向尺寸大于1μm、垂直尺寸大于5μm的均匀致密的多晶硅薄膜。     

脉冲激光沉积磷掺杂多晶硅薄膜的压阻性能

采用脉冲激光沉积法(PLD)制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究磷掺杂分数对多晶硅薄膜压阻性能的影响。结果表明,随着磷掺杂分数增大,多晶硅薄膜的应变系数先增大后减小。在磷掺杂分数为0.3%(质量分数)时,电阻横向应变系数的绝对值达到最大,为24.3,电阻纵向应变系数的绝对值达到最大,为12.6。横向电阻应变的非线性在1%~2.5%之间,电阻的温度系数为0.05%/℃,应变系数的温度系数为-0.06%/℃。     

低温多晶硅薄膜的制备评述

低温多晶硅薄膜晶体管(LTPS-TFT)驱动技术是实现大尺寸全彩平板显示的必由之路.然而,传统的低温多晶硅薄膜制作工艺存在着工序复杂、薄膜均匀性差、可能有金属污染且造价昂贵等问题.因此,有必要研发新一代的低温多晶硅薄膜制备工艺以期进一步提高薄膜质量,降低驱动成本.本文首先介绍了金属诱导横向晶化法(MILC)和准分子激光晶化法(ELA)制备低温多晶硅薄膜的原理,分析了两者各自的优缺点.接着,重点阐述了电感耦合等离子体化学气相沉积法(ICP-CVD)的工作原理和特点,并介绍了目前ICP-CVD在低温多晶硅薄膜制备上所取得的进展.     

SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜及其特性

采用低压化学气相沉积(LPCVD)系统以高纯SiH4为气源,在p型10.16 cm<100>晶向单晶硅衬底SiO2层上制备纳米多晶硅薄膜,薄膜沉积温度为620℃,沉积薄膜厚度分别为30 nm、63 nm和98 nm.对不同薄膜厚度的纳米多晶硅薄膜分别在700℃、800℃和900℃下进行高温真空退火.通过X射线衍射(XRD)、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)对SiO2层上沉积的纳米多晶硅薄膜进行特性测试和表征,随着薄膜厚度的增加,沉积态薄膜结晶显著增强,择优取向为<111>晶向.通过HP4145B型半导体参数分析仪对沉积态掺硼纳米多晶硅薄膜电阻I-V特性测试发现,随着薄膜厚度的增加,薄膜电阻率减小,载流子迁移率增大.     

金属Cu诱导层对热丝法制备多晶硅薄膜微结构的影响

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在金属铜诱导层上成功制备出横向晶粒尺寸在1μm左右、垂直晶粒尺寸达20μm的柱状多晶硅薄膜,其晶化率在95%以上.使用XRD、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段研究了灯丝温度在1500～1800℃之间变化时,金属铜诱导层对多晶硅薄膜的微观形貌、结晶性及晶体学生长方向的影响规律.结果表明:金属铜诱导层的引入,在一定温度范围内改善了晶粒尺寸,改变了多晶硅薄膜的择优取向,降低了薄膜的晶化温度,提高了晶化率.     

化学汽相淀积用硅源气体

化学汽相淀积(CVD)用硅源气体通常有4种:硅烷(SiH_4);二氯硅烷(SiH_2Cl_2);三氯硅烷(SiHCl_3)和四氯化硅(SiCl_4)。硅烷是CVD应用中采用的第一种硅源气体。二氯硅烷仅用在半导体工业中,形成外延层、氧化层、氮化层及偶尔用于多晶硅层。三氯硅烷用于生产多晶硅。四氯化硅是硅酮制造业中使用的一种重要化学成份,少量用于光导纤维制造中,约500000磅(～226800kg)用于半导体工业,主要是外延淀积中。从硅烷到四氯化硅,随着分子量的增加,蒸汽压降低,沸点和临界温度升高。生成热变成放热也越来越显著,这意味着反应能力     

多晶硅制备技术及其研究进展

简述了国内外多晶硅生产工艺的发展和现状,介绍和比较了各种多晶硅的制备方法在产能、能耗及环境友好特性等方面的特点。介绍了多晶硅CVD的原理、反应机理及其研究方法,综述了流态化多晶硅CVD的基本原理、研究现状以及存在的问题。分析表明:利用硅烷流态化技术最有希望降低多晶硅生产成本;数值模拟作为描述CVD过程的重要手段需要进一步完善其模型,特别是对流态化CVD过程,需要建立各种物理化学现象的耦合作用模型。     

热丝CVD法低温制备的多晶硅薄膜质量对衬底依赖性的研究

以SiH4和H2作为反应气体,采用HWCVD的方法分别在石英玻璃、AZO、Si（100）和Si（111）衬底上制备了多晶硅薄膜。利用X射线衍射（XRD）,拉曼（Raman）光谱和傅里叶红外（FT-IR）吸收光谱研究了不同衬底对多晶硅薄膜的择优取向、晶化率和应力的影响,用SEM观察了多晶硅薄膜的表面形貌。研究发现在4种衬底上生长的多晶硅薄膜均为（111）择优取向。单晶硅片对多晶硅薄膜有很强的诱导作用,并且Si（111）的诱导作用优于Si（100）的诱导作用。AZO对多晶硅薄膜生长也有一定的诱导作用。通过计算薄膜晶态比,得到除以石英为衬底的样品外,其它3种样品的晶态比均在90%以上,尤其以单晶硅片为衬底的样品更高。石英玻璃、AZO和Si（100）上生长的多晶硅薄膜中均存在压应力。     

非晶硅薄膜晶化过程的研究

多晶硅薄膜具有较高的电迁移率和稳定的光电性能,是制备微电子器件、薄膜晶体管、大面积平板液晶显示的优质材料.多晶硅薄膜被公认为是制备高效、低耗、最理想的薄膜太阳能电池的材料.因此,如何制备多晶硅薄膜是一个非常有意义的研究课题.固相法是制备多晶硅薄膜的一种常用方法,它是在高温退火的条件下,使非晶硅薄膜通过固相相变而成为多晶硅薄膜.本文采用固相法,利用X-ray衍射及拉曼光谱,对用不同方法制备的非晶硅薄膜的晶化过程进行了系统地研究.     

多晶硅化学制备方法的比较分析

多晶硅生产方法分化学法和物理法(又称"冶金法")2大类,化学法应用化学原理对硅进行提纯,物理法通过冶金原理对硅进行提纯。物理法制备的多晶硅产品纯度有限,一般在4N～6N左右,根据市场应用情况来看,太     

青藏高原第一炉多晶硅出炉

2008年12月31日晚,青藏高原第一炉多晶硅在青海成功出炉。这一多晶硅项目由亚洲硅业(青海)有限公司投资运营,计划总规模6000吨,其中,第一期建设年产2000吨多晶硅,     

中美在沈合资建年产6千吨多晶硅生产基地

<正>据媒体近日报道,博尼斯(沈阳)硅业有限公司电子级多晶硅项目在沈阳经济技术开发区化学工业园奠基开工。博尼斯(沈阳)硅业有限公司由美国康泰斯全球公司与辽宁双益硅业有限公司共同投资组建,其总投资42亿元人民币的电子级多晶硅项目将填补辽宁省在多晶硅产业方面的空白。     

全球多晶硅产业洗牌在即

正高电价制约韩国制造商招商证券行业分析师游家训在2月发布的分析报告中指出,目前,不考虑金属硅、硅芯等原材料成本,多晶硅生产成本主要由电费(32.9%)、折旧(16.7%)、人工(7.6%),蒸汽(5.4%)等构成。换言之,电费支出在多晶硅生产成本中的占比已经接近1/3。多晶硅市场研究机构Bernreuter Research分析师Johannes Bernreuter表示,自2009年至今,韩国的工业用     

我国多晶硅产业现状及发展趋势简述

硅(Si)是最重要的半导体材料,它在自然界中含量丰富,仅次于氧而排第二。单质硅有结晶型和无定形2种,结晶型硅是一种有灰色金属光泽的晶体,与金刚石有类似的晶格。晶体硅通常分为单晶硅和多晶硅。多晶硅是单质硅的一种形态,其晶粒在生成过程中晶面取向不同,这些晶粒结合起来,就形成多晶硅。多晶硅可作拉制单晶硅的原料,多晶硅与单晶硅的差异主要表现在物理性质方面。多晶硅在拉直单晶时,纯度变化不大。     

中国多晶硅产业分析及预测

一、我国多晶硅产业发展简史中国多晶硅的发展史充满痛苦和曲折。我国多晶硅的实验和试生产开始于20世纪50年代,起步并不晚。1964年,峨眉半导体材料厂(739厂)开始小规模工业化生产多晶硅,标志着我国多晶硅产业的起步。20世纪60-70年代,由于文革动乱的影响,我国多晶硅的发展十分缓慢。到20世纪80年代,中国改革开放,大力发展电     

冶金法太阳能级多晶硅产业技术进展与展望

随着光伏发电成本不断降低,太阳电池的产量和应用量越来越大,对太阳能级多晶硅的需求与日俱增。目前,太阳能多晶硅原料绝大多数都采用西门子法生产,即以金属硅为原料,加盐酸反应生成三氯氢硅,再经气化精馏提纯得到纯度较高的三氯氢硅,最后加入氢气还原得到高纯硅。通常,这种方法生产的多晶硅纯度可达9N(即99.9999999%)以上。原先,西门子法多晶硅主要用于制作半导体器件,光伏应用发展起来后,又逐渐成为制作太阳电池所需太阳能级多晶硅的主要生产工艺。不过,太阳能级多晶硅的最佳纯度应是6N,纯度在7N以上的多晶硅电阻率过高(通常在100～1000Ω·cm以上,而太阳能     

锌还原四氯化硅制备多晶硅技术的国内外进展

<正>在光伏产业中,多晶硅的生产工艺主要有西门子法/改良西门子法、硅烷热分解法、流化床法以及区域熔炼法[1];其中,采用三氯氢硅(SiHCl3)作为原料,改进西门子法供应的太阳能级多晶硅占整个世界太阳能级多晶硅     

氧化铝膜对铝诱导制备多晶硅薄膜的影响

为了考察硅铝界面氧化铝膜对铝诱导多晶硅的影响,本文用磁控溅射方法制备了界面有无氧化铝膜的硅铝复合结构。XRD测试表明两种铝诱导方法均制备了具有(111)高度择优取向的多晶硅薄膜。光学显微镜和扫描电镜照片显示,有氧化铝膜时铝诱导的多晶硅薄膜有两层,下层为大晶粒(40μm-60μm)枝晶状多晶硅,拉曼谱显示其结晶质量接近单晶,而上层膜晶粒较小,结晶质量较差。无氧化铝膜时铝诱导的多晶硅薄膜只有单层结构,其晶体结构和结晶质量都与有氧化铝膜时铝诱导的上层多晶硅薄膜相似。结果表明,硅铝界面上氧化铝的存在大大提高了铝诱导多晶硅薄膜的质量,但是另一方面也限制了铝诱导多晶硅的晶化速率。