氢化纳米硅薄膜的制备方法

摘要

一种半导体材料领域的氢化纳米硅薄膜的制备方法。本发明用等离子增强化学气相沉积方法生长氢化纳米硅薄膜，采用硅烷和氢气为生长源气体，单晶硅材料作为衬底，利用单晶硅衬底的晶格匹配和有序结构诱导的作用，生长出高密度的纳米硅晶粒薄膜，并且其晶界厚度非常狭窄，为2-4个原子层，进一步通过改变磷烷掺杂比例，得到导电性能可控的高电子迁移率氢化纳米硅薄膜。本发明制备的薄膜中的电子迁移率可以高达10²cm²/Vs量级，而且可以通过控制生长条件在很大范围内改变薄膜的电学输运性能，可以方便地调节薄膜的电子浓度、迁移率和电导率，适应半导体器件多方面的需要，另外还具有同目前成熟的硅工艺相结合的优点。

主权项

1. 一种氢化纳米硅薄膜的制备方法，其特征在于，用等离子增强化学气相沉积方法生长氢化纳米硅薄膜，采用硅烷和氢气为生长源气体，单晶硅材料作为衬底，利用单晶硅衬底的晶格匹配和有序结构诱导的作用，生长出高密度的纳米硅晶粒薄膜，并且其晶界厚度非常狭窄，为2-4个原子层，进一步通过改变磷烷掺杂比例，得到导电性能可控且电子迁移率高达102cm2/Vs量级的纳米硅薄膜；所述的等离子增强化学气相沉积方法，工艺参数为：衬底温度250℃，生长气压为1.0Torr，生长过程中硅烷流量只占总气流量的百分之一，射频沉积功率60W；所述的磷烷，掺杂比例在0％-10％之间。