等离子辅助反应热化学气相沉积法制备微晶硅锗薄膜

摘要

本发明涉及一种制备太阳能电池中吸收层薄膜的方法，特别是在低温下用等离子体辅助反应热化学气相淀积制备微晶硅锗薄膜的方法。薄膜微晶材料直接生长一般需要600摄氏度以上，不能使用玻璃等廉价衬底。我们采用一种称为等离子体辅助反应热化学气相淀积的微晶硅锗生长工艺，来实现低温直接生长，公开了一种等离子辅助反应热法制备微晶硅锗薄膜的技术方案，以制备窄带隙(Eg～1ev)、高稳定性的微晶硅锗材料，用Si₂H₆和GeF₄之间的氧化还原反应把成膜温度降低到450℃，再借助等离子体的作用把成膜温度降低到250～350℃左右，成功实现在低温下制备出高质量的微晶硅锗薄膜。本发明的有益效果是：可以得到窄带隙、高稳定性的硅锗材料，可以有效提高太阳能电池的效率。

主权项

1.一种等离子辅助反应热化学气相沉积法制备微晶硅锗薄膜，其特征在于它包括下述3个步骤：1)将带有T的玻璃衬底G放在真空室内，本底真空高于2×10-4Pa：2)采用等离子辅助反应热化学气相沉积方法沉积微晶硅锗薄膜，所用辉光激励频率为：13.56MHz-100MHz；3)向反应室通入反应气体为：乙硅烷、10％稀释于氦气的氟化锗、氢气，薄膜反应沉积参数如下：反应气体压强60Pa-180Pa以上；辉光功率密度：200毫瓦-600毫瓦；衬底表面温度：200℃-350℃；氢稀释乙硅烷浓度：$\mathrm{SC}=\frac{S{i}_2{H}_6}{{\mathrm{Si}}_2{H}_6+H_2}\times 100\%\le 5\%;$ 氟化锗流量与乙硅烷流量比：$\frac{\mathrm{Ge}{F}_4}{S{i}_2{H}_6}\times 100\%\le 30\%$