一种等离子体-热丝-偏压结合制备硅薄膜的装置及方法

摘要

本发明公开了一种等离子体-热丝-偏压结合制备硅薄膜的装置及方法，属于硅薄膜的制备技术领域。该方法通过在化学气相沉积过程中使用热丝(HWCVD)等离子体(PECVD)，和偏压结合分解反应气体沉积硅薄膜（简称结合方法(P-HWCVD)），通过对极板间距，射频功率，偏压，硅烷和氢气浓度等参数的调节实现对硅薄膜微结构、硅薄膜制备过程以及沉积速率的调控。同时，使用结合方法可以实现比单独使用上述单一一种气体分解方式有更高的气体利用率，比单一使用热丝法在超高速率制备的材料具有更好的质量。在结合方法中制备出的硅薄膜材料与单一使用热丝法制备的材料相比更适合用于太阳电池。

主权项

一种等离子体‑热丝‑偏压结合制备硅薄膜的装置，其特征在于：该装置包括设置于真空腔体内部的样品台、平板衬底、热丝和射频电极，以及设置于真空腔体外部的射频电源、偏压电源和直流电源；其中：所述热丝设置于样品台与射频电极之间，所述平板衬底固定在样品台表面上；所述直流电源用于加热所述热丝，其两极分别通过热丝电极与所述热丝的两端相连；所述偏压电源用于在射频电极和样品台之间施加偏压，偏压电源与样品台相连接；所述射频电源用于产生等离子体，等离子体的外层区域会自发产生鞘层电场，鞘层电场通过加速等离子体中的带电物种对衬底造成离子轰击，所述射频电源与射频电极相连接。