多晶硅薄膜的两步激光晶化技术

采用两步激光晶化技术获得了多晶硅薄膜，分析计算了激光晶化时薄膜中的温度分布及表面温度与激光功率密度的关系，利用计算结果并优化了激光晶化时的工艺参数，采用该技术制备了性能优良的顶栅多晶硅薄膜晶体管，测量了薄膜晶体管的转移特性与输入输出特性，从多晶硅薄膜的制备工艺上分析了提高薄膜晶体管性能的原因。     

准分子激光晶化制备TFT多晶硅薄膜的研究进展

对准分子激光晶化制备TFT用多晶硅薄膜的研究进展进行了综述。介绍了晶化过程中的超级横向生长现象。主要结合各种基于光束调制和光刻技术的人工控制超级横向生长方法,讨论了获得大晶粒尺寸优质多晶硅薄膜的途径。     

连续氩氪离子激光晶化非晶硅薄膜的研究

为了研究连续激光晶化非晶硅薄膜中激光功率密度对晶化效果的影响,利用磁控溅射法制备非晶硅薄膜,采用连续氩氪混合离子激光器对薄膜进行退火晶化,用显微喇曼光谱测试技术和场发射扫描电子显微镜研究了薄膜在5ms固定时间下不同激光功率密度对晶化效果的影响,并对比了普通玻璃片和石英玻璃两种衬底上薄膜晶化过程的差异。结果表明,在一定激光功率密度范围内(0kW/cm2~27.1kW/cm2),当激光功率密度大于15.1kW/cm2时,普通玻璃衬底沉积的非晶硅薄膜开始实现晶化;随着激光功率密度的增大,晶化效果先逐渐变好,之后变差;激光功率密度增大到24.9kW/cm2时,薄膜表面呈现大面积散落的苹果状多晶硅颗粒,晶粒截面尺寸高达478nm ;激光功率密度存在一个中间值,使得晶化效果达到最佳;石英衬底上沉积的非晶硅薄膜则呈现与前者不同的结晶生长过程,当激光功率密度为19.7kW/cm2时,薄膜表面呈现大晶粒尺寸的球形多晶硅颗粒,并且晶粒尺寸随着激光功率密度的增大而增大,在 27.1kW/cm2处晶粒尺寸达到最大5.38m。研究结果对用连续激光晶化法制备多晶硅薄膜的研究具有积极意义。     

激光脉冲频率对不同衬底上非晶硅薄膜晶化的影响

应用不同频率的YAG激光分别对单晶硅及多晶硅衬底上的非晶硅薄膜进行了退火处理。晶化后的非晶硅薄膜的物相结构和表面形貌用XRD和AFM进行分析。XRD测试结果表明:随着激光频率的增加,两种衬底上的非晶硅薄膜晶化晶粒尺寸均出现了先增加后降低的现象。所有非晶硅样品的衍射峰位与衬底一致,说明非晶硅薄膜的晶粒生长是外延生长。从多晶硅衬底样品的XRD可以看出,随着激光频率的增加,激光首先融化衬底表面,然后衬底表层与非晶硅薄膜一起晶化。非晶硅薄膜最佳晶化激光频率分别为:多晶硅衬底20Hz,单晶硅衬底10Hz。     

平顶绿光晶化制备多晶硅薄膜

利用倍频Nd∶YAG激光器使玻璃基底上沉积的非晶硅薄膜成功实现了晶化.YAG激光器的倍频绿光经蝇眼透镜阵列整形后得到一光强均匀分布的平顶光束,并用此光束对非晶硅薄膜进行扫描晶化处理.分别测量了激光晶化前后薄膜的拉曼谱和表面形貌.测量结果表明,非晶硅实现了到多晶硅的相变,且晶化处理后表面起伏度明显增大.根据拉曼谱的数据计算了不同激光能量密度下薄膜的粒度大小和结晶度.结果表明,在一定能量密度(400～850 mJcm2)范围内,结晶膜的晶粒粒度和结晶度随激光能量密度升高而增大.然而能量密度大于1000 mJ/cm2后,检测不到明显的多晶硅特征峰.激光能量密度在850 mJ/cm2左右可得到最佳晶化效果.     

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.     

多晶硅薄膜的新型激光晶化制备方法

采用两步激光晶化方法制备了多晶硅薄膜 ,其晶粒尺寸为 1.1μm,比用传统单步晶化制备的薄膜晶粒尺寸大 ,表明该方法对扩大晶粒尺寸很有效。拉曼光谱分析表明 0 .30 J/ cm2晶化的薄膜结晶程度已很高     

MIC多晶硅薄膜的光学与电学特性及其优化

制备了4种P型掺杂的多晶硅薄膜;固相品化(SPC)、金属诱导(MIC)、准分子激光晶化(ELA)和低压化学气象沉积(LPCVD)多晶硅薄膜,并且研究了它们的光学特性与电学特性.结果发现,MIC多品硅薄膜具有最小的可见光吸收率;ELA和MIC有较小的方块电阻,而SPC和LPCVD方块电阻较大.最后通过对MIC多晶硅薄膜厚度的优化表明,厚度为40 nm的MIC多晶硅薄膜最适合做有机电致发光器件的像素电极.     

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。     

微波退火非晶硅薄膜低温晶化研究

多晶硅薄膜晶体管以及其独特的优点在液晶显示领域中起着重要的作用。为了满足在普通玻璃衬底上制备多晶硅薄膜晶体管有源矩阵液晶显示器,低温制备（＜600℃高质量多晶硅薄膜已成为研究热点。文章研究了一种低温制备多晶硅薄膜的新工艺;微波退火非晶硅薄膜固相晶化法,利用X射线衍射、拉曼光谱和扫描电镜分析了微波退火工艺对非晶硅薄膜固相晶化的影响,成功实现了低温制备多晶硅薄膜。     

PECVD制备纳米晶多晶硅薄膜

以Si(100)为衬底,采用磁控溅射和射频等离子体增强化学气相沉积系统制备了Si(100)/Al膜/非晶Si膜结构的样品。对该样品进行Al诱导真空退火以制备多晶硅薄膜,采用X射线衍射仪(XRD)和AFM分析薄膜微结构及表面形貌。实验结果表明,在经过500℃、550℃Al诱导退火后,形成了择优取向为〈111〉晶向的多晶硅薄膜。AFM给出了550℃退火后薄膜表面形貌,为100～200nm大小的圆丘状硅晶粒,密集排列在薄膜表面;并对Al诱导真空退火晶化的机理进行了分析。     

Solid phase crystallization of amorphous silicon on glass by thin film heater for thin film transistor (TFT) application

A new process for solid phase crystallization (SPC) of amorphous silicon (a-Si) using thin film heater is reported. With this localized Ti silicide thin film heater, we successfully crystallized 500 Å-thick a-Si in a few minutes without any thermal deformation of glass substrate. The size of crystallized silicon grain was abnormally big (30-40 μm). Polycrystalline thin film transistors (TFT) fabricated using this unique thin film heater showed better mobility than those of conventional ones by furnace annealing.     

本征非晶硅薄膜的准分子激光晶化

为了减低非晶硅薄膜太阳能电池的光致衰减效应和提高其光电转换效率,用等离子体化学气相沉积系统制备了本征非晶硅薄膜,用波长为248nm的KrF准分子激光器激光晶化了非晶硅表层,用共焦显微喇曼测试技术研究了非晶硅薄膜在不同的激光能量密度和不同的频率下的晶化状态,并用扫描电子显微镜测试晶化前后薄膜的形貌。结果表明,随着激光能量密度的增大,薄膜晶化效果越来越好,能量密度达到268.54mJ/cm2时晶化效果最好,此时结晶比约为76.34%;最佳的激光能量密度范围是204.99mJ/cm2~268.54mJ/cm2,这时薄膜表面晶化良好;在1Hz~10Hz范围内,激光频率越大晶化效果越好;晶化后薄膜明显出现微晶和多晶颗粒,从而达到了良好的晶化效果。     

非晶硅薄膜的YAG激光晶化工艺研究

应用YAG激光器在不同工艺条件(激光脉冲频率及脉宽)下对非晶硅薄膜进行了微晶化处理。采用XRD和AFM对所制薄膜的物相结构和表面形貌进行了分析,并探索了激光脉冲占空比对非晶硅薄膜晶化的影响。结果表明,非晶硅薄膜在不同激光脉冲占空比情况下的结晶变化趋势均为多晶硅衬底表层先非晶化,后与非晶硅薄膜一起结晶,而利于其结晶的最佳占空比为1/25。已晶化硅薄膜的晶粒尺寸随占空比的增加先变大后变小。     

Thin-film transistors fabricated with poly-Si films crystallized atlow temperature by microwave annealing

Solid phase crystallization of amorphous silicon films for poly-Si thin film transistors (TFTs) has advantages of low cost and excellent uniformity, but the crystallization temperature is too high. Using a microwave annealing method, we lowered the crystallization temperature and shortened the crystallization time. The complete crystallization time at 550°C was within 2 h. The device parameters of TFTs with the poly-Si films crystallized by microwave annealing were similar to those of TFTs with the poly-Si films crystallized by conventional furnace annealing. The new crystallization method seems attractive because of low crystallization temperature, short crystallization time, and comparable film properties     

Influence of substrate on the growth of microcrystalline silicon thin films deposited by plasma enhanced chemical vapor deposition

Microcrystalline silicon (μc-Si) thin films are widely used for silicon thin film solar cells, especially in the high performance tandem solar cells which comprise an amorphous silicon junction at the top and a μc-Si junction at the bottom. One of the major factors affecting the photovoltaic properties of μc-Si thin film solar cells of thin films is the quality of the μc-Si thin films. In this work, we investigated the effect of substrates on the crystallization characteristics and growth behaviors of μc-Si thin films grown by the plasma enhanced chemical vapor deposition method (PECVD), and found that substrates have a strong effect on the crystallization characteristics of μc-Si thin films. In addition, the growth rate of μc-Si thin films was also highly influenced by the substrates. Three types of substrates, quartz glass, single crystalline silicon and thermally oxidized single crystalline silicon, were used for growing μc-Si thin films from SiH₄/H₂ with a flow rate ratio 2:98 at different temperatures. Crystallization characteristics of these μc-Si thin films were studied by Raman scattering and X-ray diffraction techniques.     

直流磁控溅射制备非晶硅薄膜的研究

非晶硅薄膜（a-Si）是目前重要的光敏材料,在很多领域得到广泛应用。直流磁控溅射具有工艺简单．沉积温度低等优点,是制备薄膜的一种重要技术。采用直流磁控溅射工艺在玻璃基板上沉积薄膜,并对样品进行了退火处理。研究了沉积速率与溅射功率的关系。结果表明薄膜的沉积速率与溅射功率近似有线性关系。利用X射线衍射（XRD）对薄膜进行了分析鉴定,结果表明溅射的薄膜是非晶硅薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）对非晶硅薄膜的表面形貌进行了观察和分析,与X射线衍射测试的结果一致。所以．利用直流磁控溅射工艺能在常温下能快速制备出良好的非晶硅薄膜。     

Investigation on Silicon Thin Film Solar Cells

The preparation,current status and trends are investigated for silicon thin film solar cells.The advantages and disadvantages of amorphous silicon thin film,polycrystalline silicon thin film and mono-crystalline silicon thin film cells are compared.The future development trends are pointed out.It is found that polycrystalline silicon thin film solar cells will be more promising for application with great potential.