衬底偏压对HWCVD制备纳米晶硅薄膜结晶性的影响

摘要：

通过在热丝化学气相沉积(HWCVD)制备纳米晶硅薄膜过程中施加衬底偏压,研究衬底偏压对HWCVD制备纳米晶硅薄膜结晶性能的影响.利用拉曼(Raman)光谱,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的纳米晶硅薄膜的结构性能进行分析.结果表明,与未施加衬底偏压的薄膜相比,当衬底偏压为-300 V时,薄膜的晶化率由42.2％升高至46.2％;当衬底偏压升高至-600 V时,晶化率又降至40.6％;未施加衬底偏压与施加-300 V偏压的纳米晶硅薄膜表面由长约200 nm、宽约100 nm的晶粒构成,-600 V衬底偏压的薄膜表面晶粒尺寸明显变小,并且出现大量非常细小的晶粒.分析产生上述现象的原因,主要与高温热丝发射电子、电子在电场作用下加速运动并与反应气体、基团碰撞发生能量传递有关.

关键词：纳米晶硅薄膜、热丝化学气相沉积(HWCVD)、衬底偏压、结晶度

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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）;江苏省高等学校自然科学研究项目;江苏高校优势学科建设工程项目;苏州市科技计划

在线出版日期：2016-03-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：2325-2330