氢化非晶硅的红外光谱及氢释放的研究

用等离子体增强化学气相淀积（ Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ）制备了氢化非晶硅薄膜（ａ Ｓｉ∶ Ｈ）并进行了退火实验, 利用红外吸收光谱（ Ｉ Ｒ）和金相显微镜研究薄膜中的氢含量及退火前后的脱氢现象, 得出材料组成及热稳定性对衬底温度 Ｔｓ 和射频功率 Ｐｒｆ 的依赖关系。     

氢化非晶及微晶硅的氢含量和红外光谱研究

本文报道了不同衬底温度,不同生长速率和不同射频功率情况下辉光放电分解硅烷方法生长的氢化非晶与微晶硅中的氢含量和红外振动吸收光谱及其退火效应的研究结果.升高衬底温度和增大射频淀积功率都导致样品中氢总含量的下降,但就SiH_2与SiH 的相对含量而论,前者导致SiH_2相对含量的减少,而后者似乎引起相反的效果.热退火和光谱测量实验表明:不同条件下生长的非晶或微晶薄膜的热稳定性是不同的,缓慢的生长速率似乎有助于提高薄膜的热稳定性.     

低温氢化非晶硅薄膜晶体管研究

低温薄膜晶体管(TFT)的研究是开发大面积柔性衬底集成电路的基础.采用底栅TFT结构并入刻蚀阻挡层和钝化保护层,通过工艺参数和工艺流程的设计,研制了100℃低温氢化非晶硅TFT.实验对氢化非晶硅活性层、氮化硅介质层薄膜以及TFT特性进行了测试.所研制的低温TFT导通电流与截止电流之比高达106,场效应电子迁移率为0.825 cm2/Vs,表明适于柔性衬底工艺的100℃低温TFT得到了有效实现.     

氢化非晶硅薄膜的性能研究

本文研究了PECVD系统沉积薄膜及其特性．通过椭偏仪测出了薄膜的膜厚, 采用电子薄膜应力分布测试仪分析了薄膜应力,并运用四探针装置研究了电阻率、方阻、TCR及它们之间的相互关系。结果表明,所沉积的薄膜覆形特性好、沉积速度快, 沉积速率达到了31．89nm／min,另外,它还具有低应力、高TCR的特点;当薄膜电阻率处在一定的范围内时,通过数据分析,电阻率与TCR之间几乎成线性关系．     

氢化非晶硅薄膜场效应管

本文研究非晶硅薄膜场效应管(a-Si:H FET)的特性.探索了制作a-Si:HFET的工艺条件,制作出了用Si_3N_4或SiO_2作为栅绝缘层的a-Si:H FET,建立了测量其直流特性的测量装置,得到了a-Si:H FET的转移特性和输出特性.并对其结果进行了分析比较.     

氢化非晶硅场效应晶体管的特性研究

氢化非晶硅场效应晶体管的特性对环境因素较为敏感，如光照、温度和湿度等。文中介绍光照和退火引起的氢化非晶硅场效应晶体官场效应特性的变化，并探讨导致这种变化的原因。     

氢化非晶硅薄膜晶体管的静态特性研究

发展了一种研究a－Si：HTFT静态特性的新方法。从a－Si材料的带隙态密度适配参数分布函数出发，采用Shockley－Read-Hall统计描述，发展了一种局域态电行密度统一模型，该模型同时考虑了带尾局域态和缺陷局域态的作用。提出并分析了沟道区有效温度参数的概念，在此基础上，推导出了a－Si：HTFT电流—电压特性的解析表达式。其理论值与实验值符合很好。并详细分析了a－Si材料参数对TFTN态特性的影响。     

非晶硅(氢)的光诱导红外吸收变化特性

非晶硅(氢)——α-Si:H的光诱导亚稳效应——Staebler-Wronski效应,由于它对材料基本性质研究和实际应用方面具有重要意义,近几年来受到极大的重视。作者最近发现了一种新的亚稳效应,即样品在长时间光照后,其氢硅键的红外吸收特征峰会显著增大,而退火可以使其恢复至接近于原来的数值。并提出一个简单的模型试图解释这种效应的机     

高掺杂氢化非晶硅薄膜

采用低浓度硅烷,低生长速率,在PECVD系统中制得高掺杂氢化非晶硅(N~+α-Si:H)薄膜,其电导率高达5～36Ω~(-1)cm~(-1)。应用该技术制成了新型二维电子气Si/N~+α-Si∶H异质结双极型晶体管,在硅微波功率异质结双极型晶体管研制上取得重大突破。     

氢化非晶硅薄膜H含量控制研究进展

氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H)是目前重要的光敏材料,而薄膜中的H含量及组态对薄膜的稳定性有着极其重要的影响。介绍了H对薄膜稳定性影响的原理,提出了控制薄膜中的H含量的必要性。分析了H在H稀释硅烷法制备氢化非晶硅中的作用,论述了制备工艺中衬底温度、H稀释比、气体压强等对薄膜H含量的影响及其机理,并对用不同方法控制H含量的优缺点进行了比较,分析了通过以上三种方法控制薄膜H含量的局限性。探寻了控制薄膜H含量的新方法,并对该领域的发展方向进行了展望。     

非晶硅薄膜光吸收系数的研究

用化学气相沉积法制备非晶硅薄膜,测量了样品的光吸收系数及其波长区域范围.测得在最佳工艺条件下,非晶硅薄膜的光吸收系数随入射光波长增大而减小,随衬底温度升高而增大,随射频功率和反应气体流量的增大而减小,在700 nm附近的光吸收系数不低于1×103 cm-1,满足高性能液晶光阀对光电导层的性能要求.     

NIP型非晶硅薄膜太阳能电池的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术制备非晶硅(a-Si)NIP太阳能电池,其中电池的窗口层采用P型晶化硅薄膜,电池结构为Al/glass/SnO2/N(a-Si:H)/I(a-Si:H)/P(cryst-Si:H)/ITO/Al.为了使P型晶化硅薄膜能够在a-Si表面成功生长,电池制备过程中采用了H等离子体处理a-Si表面的方法.通过调节电池P层和N层厚度和H等离子体处理a-Si表面的时间,优化了太阳能电池的制备工艺.结果表明,使用H等离子体处理a-Si表面5 min,可以在a-Si表面获得高电导率的P型晶化硅薄膜,并且这种结构可以应用到电池上;当P型晶化硅层沉积时间12.5 min,N层沉积12 min,此种结构电池特性最好,效率达6.40%.通过调整P型晶化硅薄膜的结构特征,将能进一步改善电池的性能.     

a-Si:H簿膜的晶化与分形结构的形成

利用透射电子显微镜(TEM)观测a-Si:H 薄膜在不同温度下生长的分形结构。实验方法为原位动态技术。对分形结构的TEM形貌像用Sandbox方法计算了其分形维数。450℃时,形成具有类似分叉状的分形结构,分形线数d_f=1.69;800℃时,形成岛状分形结构,分形维数d_f=1.76。实验结果表明,分形结构的形成与薄膜物性的变化相联系。文中还对分形结构与a =Si:H 薄膜晶化的关系进行了讨论。     

Solid-phase Crystallization of Hydrogenated Amorphous Silicon on Glass Substrates

Amorphous silicon films prepared by PECVD on glass substrate have been crystallized by conventional furnace annealing and rapid thermal annealing（RTA）, respectively. From the Raman spectra, X- ray diffraction and scanning electron microscope, it is found that the grain size is crystallized at 850 ℃ in both techniques. The thin film made by RTA is smooth and of perfect structure, the thin film annealed by FA has a highly structural disorder. An average grain size of about 30 nm is obtained by both techniques.     

氢化非晶硅薄膜的制备与工艺参数优化

采用间接型射频等离子体增强化学气相沉积方法,通过改变H₂/SiH₄气流量比、工艺功率和工艺压强,制备出了氢化非晶硅薄膜。研究了H₂/SiH₄气流量比、工艺功率以及工艺压强对非晶硅薄膜光学特性的影响。实验结果表明,该方法可以制备出氢化非晶硅薄膜,且通过改变实验条件,可以改变薄膜微观结构及成分;随着H₂/SiH₄气流量比的增加,SiH化合物含量增加,多氢化合物含量降低;适当增加射频功率,可以提高薄膜表面的均匀性,同时,功率的增加会使氢含量增加;此外,薄膜表面氢含量随工艺气压的降低而减小。     

非晶硅光电导层交流电阻率的研究

利用等效电路,估算出高性能液晶光阀对非晶硅光电导层交流电阻率的要求。用化学气相沉积法在最佳工艺条件下制备了非晶硅薄膜,测量了样品的交流电阻率。结果表明,非晶硅薄膜的交流电阻率随照射光的波长增大而先减小后增大,随功率密度、衬底温度和射频功率的增大而减小。样品的交流电阻率满足高性能液晶光阀光电导层的要求。     

简化的非晶硅薄膜晶体管模型

本文基于两点基本假设,提出了一个简化的非晶硅薄膜场效应晶体管模型,在整个电压范围内,得到了电流的解析表达式.与现有的实验结果进行拟合,理论值与实验值符合良好.本文还分析了非晶硅薄膜晶体管输出特性中源漏串联电阻效应,结果表明,源漏串联电阻受栅压调制,近似与栅压的平方成反比.本文还解释了开启电压随温度线性变化规律.模型可用于优化非晶硅薄膜晶体管的设计.