一种磁控溅射制备氢化硅薄膜的方法

摘要

本发明公开了一种磁控溅射制备氢化硅薄膜的方法，该方法将基体预处理后放入磁控溅射镀膜设备中，以平面Si靶作为Si元素的来源，通过调整中频脉冲电源的功率控制Si靶的溅射率；采用高纯Ar气作为主要离化气体，保证有效的辉光放电过程；采用高纯H2气作为反应气体，使其离化并与Si元素结合，在基体表面沉积形成氢化硅薄膜，该薄膜在真空下550-950℃退火可得到具有纳米晶/非晶的复合结构。本发明通过改变氢气通入比例来达到对氢化硅薄膜微观结构的调控，进而改变薄膜的光电性能。本发明制备方法简单、可靠，制得的氢化硅薄膜有望在太阳能电池上获得应用。

主权项

一种磁控溅射制备氢化硅薄膜的方法，其特征在于，包括下列步骤：1)将基体预处理后放入磁控溅射镀膜设备真空室中的转架杆上，该转架杆随转架台转动，同时自转，保证镀膜过程的均匀性；2)以平面Si靶作为相应元素的来源，平面Si靶以对靶的方式安置在炉体内壁上；3)将真空室的气压抽至10‑4～10‑3Pa，加热基体，使基体温度为200～250℃；4)真空室通入Ar气并开负偏压对真空室和基体进行轰击清洗；5)关闭Ar气，将真空室的气压再次抽至10‑4～10‑3Pa，接着同时通入Ar气和H2气，使H2气的体积百分比为10％～80％，当真空室气压上升至0.3～0.5Pa时，调整负偏压到‑100V，打开Si靶的控制电源，将Si靶的电源功率调至2～4kW，沉积时间为60～120min，得到氢化硅薄膜。