一种PECVD沉积氢化纳米晶硅薄膜的制备方法

摘要

本发明提供一种PECVD沉积氢化纳米晶硅薄膜的制备方法，所述方法包括：样品制备步骤、样品准备步骤、抽真空步骤、通气步骤、射频发生步骤、加偏压步骤和生长步骤等。本发明通过调节脉冲偏压参数来控制纳米晶硅成核，降低了纳米晶硅薄膜中的缺陷态，形成了一种高晶化度低缺陷态的镶嵌纳米晶硅的氢化纳米晶硅薄膜。

主权项

一种PECVD沉积氢化纳米晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：(1)样品制备步骤：选取肖特基玻璃和双面抛光的P型(100)晶相单晶硅，所述单晶硅的电阻率为5‑10Ω·cm，将肖特基玻璃和单晶硅片裁成3cm×3cm见方小片，作为待生长薄膜的衬底；(2)样品准备步骤：将肖特基玻璃衬底先用无水乙醇清洗表面杂质，再用丙酮异丙醇超声10分钟，最后放入臭氧处理机处理20分钟；单晶硅衬底先用丙酮和甲醇混合液浸泡3分钟，然后烘干，再用体积比为1:2:5的NH₄OH:H₂O₂:H₂O混合液浸泡5分钟，经去离子水处理后，再放入体积比为1:10的HF:H₂O中浸泡1分钟，然后取出，用去离子水清洗，最后烘干；(3)抽真空步骤；将准备好的衬底放在下电极上，进行抽真空，腔内真空度达到10^‑4pa时加热下电极，加热温度为150‑300℃；(4)通气步骤：通入反应气体SiH₄和H₂，其中SiH₄气体的纯度为99.9999％，H₂气体的纯度为99.999％，SiH₄和H₂总流量为90sccm‑150sccm，流量比为2:100‑6:100，反应气压为100‑300pa；(5)射频发生步骤：将射频电源的频率调节为13.56MHz，功率调节为40‑120w；(6)加偏压步骤：开启下电极偏压源，加直流脉冲负偏压，频率为5～100Hz,占空比为10‑80％，电压幅值为60‑200v；(7)生长步骤：生长氢化纳米晶硅薄膜，生长时间为60‑120分钟，膜厚为200nm‑300nm；(8)关闭各电源，将制备有薄膜的样品取出，测量肖特基玻璃衬底上薄膜的光学性质，P型硅衬底刷银胶后进行电学性质的测量。