提高纳米硅/二氧化硅发光器件发光强度的方法

摘要

本发明涉及一种提高纳米硅/二氧化硅发光器件发光强度的方法，属于半导体发光器件技术领域。该方法的主要步骤为：以聚苯乙烯小球为掩模，对硅衬底表面进行等离子体刻蚀；在纳米硅衬底的硅锥结构表面淀积多层a-Si:H/SiO₂薄膜；再放入退火炉内，先后完成脱氢退火、快速热退火和稳态高温退火，得到预定周期的nc-Si/SiO₂薄膜。本发明的主要有益效果是：阵列式的硅锥粗糙表面增强了场发射效应，从而使得载流子的注入效率得以提高，并提高了器件的光提取效率，限制了器件的漏电流和功耗，不会影响薄膜质量，操作简单，工艺可靠，参数可精确调节，有很好的可控性与重复性。

主权项

1.一种提高纳米硅/二氧化硅发光器件发光强度的方法，其特征在于包括以下步骤：第一步、将硅衬底放入等离子体刻蚀设备内，以具有微孔的聚苯乙烯小球为掩模，通入CF4刻蚀气源，对硅衬底表面进行等离子体刻蚀，得到具有阵列式分布纳米硅锥结构表面的纳米硅衬底。第二步、将纳米硅衬底放入等离子化学气相沉积设备的电极之间，通入SiH4气体，电极之间施加电压后在纳米硅衬底的硅锥结构表面淀积a-Si:H薄膜；第三步、形成a-Si:H薄膜之后，通入O2气体，电极之间施加电压后在a-Si:H薄膜上淀积SiO2薄膜；第四步、重复第二步和第三步，直至获得预定周期的a-Si:H/SiO2薄膜；第五步、取出形成预定周期a-Si:H/SiO2薄膜的纳米硅衬底，放入退火炉内，升温至450±50℃，保温40±5分钟，完成脱氢退火；第六步、迅速升温至1000±50℃，保温50±10秒，完成快速热退火；第七步、冷却至常温后，升温至1000±50℃，保温1±0.1小时，完成稳态高温退火，得到阵列式分布预定周期的nc-Si/SiO2薄膜；第八步、在nc-Si/SiO2薄膜表面及衬底底部蒸镀Al膜，形成电极。