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.     

RF-PECVD法制备a-Si1-x Cx:H薄膜的光学性能研究

以SiH4和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/SiH4流量比和射频功率制备非化学计量比氢化非晶碳化硅(a-Si1-x Cx:H)薄膜.采用傅里叶转换红外光谱(FTIR)和紫外-可见(UV-Vis)光谱等测试手段,对薄膜的成键情况及其对光学带隙的影响进行了研究分析.结...     

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。     

利用ICPCVD方法在GaN上沉积氧化硅薄膜的特性

使用感应耦合等离子体化学气相沉积(Inductively coupled plasma chemical vapor deposition,ICPCVD)方法在GaN上沉积SiOx薄膜,生长参数中采用不同RF功率,研究RF功率对薄膜物理性能和电学性能的影响.结果发现,随着RF功率增大,薄膜应力增大,表面粗糙度减小,薄膜致密度增大.选择最优的RF功率参数,制作了SiOx/nGaN金属-绝缘体-半导体(metal-insulator-semiconductor,MIS)器件,结果得到薄膜漏电流密度在外加偏压为90V时小于1×10-7A/cm2,SiOx/n-GaN界面态密度为2.4×1010eV-1cm-2.表明利用ICPCVD低温沉积的SiOx-GaN界面态密度低,薄膜绝缘性能良好.     

ECR-PECVD方法低温制备多晶硅薄膜

采用ECR-PECVD低温沉积方法,以质量分数为5%的SiH4(配Ar气,SiH4:Ar=1:19)和H2为反应气体,在普通玻璃和单晶硅片衬底上直接沉积多晶硅薄膜,以期寻找到适合大规模工业化生产的方法.当衬底温度为500℃时,即能沉积高质量的多晶硅薄膜.沉积前,H2等离子体的清洗时间和流量对多晶薄膜的质量有较大的影响.通过与其他反应气体相比较,我们制备的多晶硅薄膜不含杂质.     

PECVD制备SiOx-SiNx薄膜的研究

首先使用工业型Direct-PECVD设备,采用SiH4和N2O制备了SiOx薄膜.针对Si太阳电池的应用,比较了SiOx薄膜在不同射频功率、气压、气体流量比和温度下的沉积特性,得出了最佳的沉积条件,这些沉积特性包括沉积速率、折射率和腐蚀速率.在该条件下沉积的SiOx膜均匀性良好、结构致密、沉积速率稳定,其性能满足了现阶段Si太阳电池对减反钝化层的光学和电学性能方面的要求.然后制备了SiOx-SiNx叠层减反钝化膜,并比较了SiO2与SiNx单层膜的减反和钝化效果,结果显示SiOx-SiNx叠层膜在不增加反射率的同时显著提高了Si片的钝化效果.     

SiH_4-NH_3-N_2体系LPCVD氮化硅薄膜的生长动力学

以硅烷和氨气分别作为低压化学气相沉积(LPCVD)氮化硅(SiNx)薄膜的硅源和氮源,以高纯氮气为载气,在热壁型管式反应炉中,借助椭圆偏振仪和原子力显微镜,系统考察了工作压力、反应温度、气体原料组成等因素对SiNx薄膜沉积速率和表面形貌的影响。结果表明:SiNx薄膜的生长速率随着工作压力的增大单调增加,随着原料气中氨气与硅烷的流量之比的增大单调减小。随着反应温度的升高,沉积速率逐渐增加,在840℃附近达到最大,随后迅速降低。在适当的工艺条件下,制备的SiNx薄膜均匀、平整。较低的薄膜沉积速率有助于提高薄膜的均匀性,降低薄膜的表面粗糙度。     

基片温度对基于Bi1.5Zn1.0Nb1.5O7栅绝缘层的ZnO基TFT性能的影响

在不同基片温度(RT、300、400、500和600℃)下,采用射频磁控溅射法制备了ZnO薄膜和BZN薄膜.研究表明,所制备的BZN薄膜拥有非晶态结构,ZnO薄膜具有c轴择优取向,在基片温度为500℃时,获得低的漏电流(10-7 A/cm2),比RT时的漏电流(10-4 A/cm2)低三个数量级.将所制备的ZnO薄膜和BZN薄膜分别作为ZnO-TFT的有源层和栅绝缘层,研究表明,在基片温度为500℃时,提高了器件性能,所取得的亚阈值摆幅(470 mV/dec.)是RT时的亚阈值摆幅(1 271 mV/dec.)的三分之一;界面态密度(3.21×1012 cm-2)是RT时的界面态密度(1.48×1013 cm-2)的五分之一.     

沉积温度对a-SiNx:H薄膜PL峰的影响

在3.75eV的激光激发下,利用LPCVD在800～950℃不同温度下沉积富硅的SiNx薄膜中,在室温下观测到1～5个高强度可见荧光的发射.通过TEM,IR,XPS等的分析研究表明,文中所获样品为纳米硅镶嵌结构的a-SiNx:H薄膜.PL峰数目及其各峰的强弱与生成薄膜过程中反应气体SiH2Cl2的分解速率、沉积温度、SiNx生长过程有关,还与薄膜中纳米硅的团簇密度、尺寸大小以及各种不同类型的缺陷态种类和密度有十分重要的关系.     

沉积温度对a-SiN_x∶H薄膜PL峰的影响

在3.75eV的激光激发下,利用LPCVD在800~950℃不同温度下沉积富硅的SiNx薄膜中,在室温下观测到1~5个高强度可见荧光的发射.通过TEM,IR,XPS等的分析研究表明,文中所获样品为纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜.PL峰数目及其各峰的强弱与生成薄膜过程中反应气体SiH2Cl2的分解速率、沉积温度、SiNx生长过程有关,还与薄膜中纳米硅的团簇密度、尺寸大小以及各种不同类型的缺陷态种类和密度有十分重要的关系.     

功能薄膜在薄膜电致发光显示技术中的应用

薄膜电致发光(thin film electroluminescence,简称TFEL或EL)显示器件,具有全固化、主动发光、重量轻、视角大、反应速度快、使用温度范围广等诸多优点,有着广泛的应用前景。TFEL器件的结构中包括了多种功能薄膜的应用,器件性能的好坏决定于各种功能薄膜的合理选择及其制备工艺。本文对TFEL器件中的功能薄膜进行了介绍。     

现代电阻薄膜

电阻薄膜是一种重要的电子薄膜。本文系统地论述了这种薄膜。     

现代介质薄膜

介质薄膜是一类重要的电子薄膜。现代常用的介质薄膜种类很多，按其成分可分为无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜三类。同一种介质薄膜当制造工艺略有不同时，就会出现性能差别较大的结果，且随着膜厚的减小，这种现象表现得越来越明显。现在介质薄膜的进展可归纳为：（１）成膜技术的提高，其工艺特点是精细、程控和准确；（２）薄膜下限厚度的减小，如陶瓷薄膜已降到１μｍ，大量生产的高分子聚合物薄膜已降至１００ｎｍ；（３）涌现出了不少新型介质薄膜。从８０年代以来兴起了对纳米级介质薄膜的研究热潮     

薄膜太阳电池研究综述

薄膜太阳电池是最具发展潜力的新型能源之一,对缓解能源危机、保护人类生存环境提供了一种新的切实可行的方法。综述了目前国际上研究较多的几种薄膜太阳电池的最新进展,包括硅基薄膜(非晶硅、多晶硅)、多元化合物类(碲化镉、铜铟硒、铜铟镓硒、铜锌锡硫等)、有机薄膜太阳电池以及染料敏化太阳电池等。分析并总结了其在成本、转换效率等方面的优劣。为更有效地降低成本及提高电池效率,新技术、新结构的不断创新应该是未来薄膜太阳电池的发展趋势。     

单腔薄膜梳状滤波器的特性研究

用特征矩阵法研究了单腔薄膜梳状滤波器的梳状滤波特性,结果表明:当腔两边的薄膜的周期数为6时,单腔薄膜梳状滤波器就有很好的梳状滤波功能;当腔两边的薄膜的厚度增大时,梳状峰的位置向长波方向移动,梳状峰的间距增大,梳状峰的个数减少;当腔的厚度(或折射率)增大时,梳状峰的间距减小,梳状峰的个数增多,特别是当腔的厚度大到一定程度后,单腔薄膜梳状滤波器也能满足密集波分复用的要求。     

薄膜晶体管研究进展

薄膜晶体管是液晶显示器的关键器件，对显示器件的工作性能具有十分重要的作用。本文论述了薄膜晶体管的发展历史，描述了薄膜晶体管的工作原理，分析了非晶硅薄膜晶体管、多晶硅薄膜晶体管、有机薄膜晶体管、ZnO活性层薄膜晶体管的性能结构特点与最新进展，并展望了薄膜晶体管的应用。     

薄膜电致发光技术

薄膜电致发光(thinfilmelectroluminescece,TFEL)具有主动发光、全固体化、耐冲击、视角大、反应快、工作温度范围宽以及图像清晰度高等诸多优点,曾经被认为是一种很有前景的平板显示技术。但是,由于这种显示技术存在的固有问题和其它与之的竞争显示技术的快速发展的影响,使得TFEL虽经过30多年的发展,但一直不能实现大规模产业化。本文对TFEL技术和产业化做一个介绍。     

AlN薄膜对TaN薄膜电阻器功率影响研究

利用直流磁控溅射,在镍锌铁氧体基片上制作的TaN薄膜电阻器,受到铁氧体表面及内部结构特性差且导热系数低的影响,功率密度只能达到0.91 W/mm~2。利用射频磁控溅射,在铁氧体基片与薄膜电阻器间镀上1.5μm厚的AlN薄膜缓冲层,可有效改善基片的表面特性及散热能力。带AlN薄膜缓冲层的TaN薄膜电阻器的功率密度可达3.76 W/mm~2。     

薄膜材料与薄膜技术的发展动向

综述了最近几年薄膜技术，特别是几种新型薄膜材料的发展动向。     

光电子薄膜的进展

由于光电子器件的迅速发展,对光电子器件应用的薄膜提出了很高的要求。本文简要地论述了光电子薄膜制备技术的重要进展,同时扼要地介绍了本实验室在这方面所开展的初步工作。