快速热退火温度对纳米晶氢-硅薄膜及其p-n结性能的影响

摘要：

采用快速热退火(RTA)对热丝化学气相沉积HWCVD制备的非晶氢-硅(a-Si:H)薄膜进行晶化处理,并在此基础上制备了纳米晶氢-硅(nc-Si:H)薄膜p-n结.利用拉曼(Raman)光谱、X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和分光光度计研究了所制备(nc-Si:H)薄膜的结构、光学性能与退火温度的关系；同时,研究了不同RTA条件下制备p-n结的整流特性随温度变化的规律.研究发现,随RTA温度由700℃升高至1100℃,薄膜的晶化率由46.3％提高到96％,拉曼峰半高宽(FWHM)由19.7 cm-1降低至7.1 cm-1.当退火温度为700℃时,薄膜的XRD谱中只有一个较弱的Si(111)峰；当退火温度高于900℃时,薄膜的XRD谱中除Si(111)峰外,还出现了Si(220)、Si(311)峰.同时,随退火温度的升高,薄膜的禁带宽度由1.68 eV升高至2.05 eV.由于禁带宽度的增加,相应的p-n结最高工作温度也由180℃升高至300℃.

关键词：快速热退火(RTA)、纳米晶氢-硅(nc-Si:H)薄膜、结晶性、耐高温p-n结

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分类号：TB34;O484(工程材料学)

资助基金：国家高技术研究发展计划863计划2006AA03Z219;中央高校基本科研业务费专项资金、江苏高校优势学科建设工程和江苏省普通高校研究生科研创新计划CXZZ11_0206

在线出版日期：2013-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：1930-1935