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文檔簡介

1、薄膜制備技術論文高阻隔薄膜的制備技術【摘要】本文介紹了包裝領域中阻隔薄膜的幾種基本的制備技術, 并對其技術原理和技術特點做了簡要的概述,重點介紹普通包裝薄 膜表面沉積納米SiOx作為阻隔材料的優(yōu)越性和制備方法。納米氧化 硅薄膜制備包括:物理氣相沉積,化學氣相沉積兩種。物理氣相沉 積技術較成熟,已廣泛用于當今的眾多薄膜生產廠家;化學氣相沉積 技術由于沉積速率慢,生產成本高,耗資大,限制了工業(yè)化應用。 本文還介紹了一種能夠克服上述限制因素的新技術,從而使薄膜的 阻隔性能大大提高?!娟P鍵詞】納米氧化硅薄膜阻隔性能物理氣相沉積化學氣相沉積引言社會發(fā)展表現在不僅對普通包裝材料數量上的增加,對優(yōu)質保質 保

2、鮮包裝材料品種和質量的需求也在日益增加。如在食品和醫(yī)藥包 裝領域中,包裝材料的阻水阻氣要求越來越高。高阻隔包裝材料通 常指對氣液滲透物具有高阻尼作用的材料,即防止氧的侵入以免商 品氧化變質,防止水或水蒸氣的滲透以免商品受潮霉變,防止香氣、 香味和二氧化碳外逸,以免商品變味和變質等。目前阻隔性包裝材 料已經成為包裝材料的發(fā)展趨勢,并廣泛用于各種應用領域,如電 子顯示領域的OLED1。1阻隔材料的發(fā)展歷程及趨勢阻隔包裝材料的發(fā)展歷程可分為三個階段:第一代包裝材料如 PE、PP、PET、PVDC、PVC等。因其阻隔性達不到要求(見表1),使 用越來越少。采用高聚物(比如PEN)可以解決阻隔性和用金屬

3、探測 器檢查問題,但是成本太高,并且難于循環(huán)利用。采用復合膜結構, 如三層復合膜PA/黏合劑/PE、五層復合膜LDPE/粘合劑/EVOH/黏合 劑/LDPE等,阻隔性能大大提高,但工藝復雜、回收困難、污染環(huán) 境和成本高,應用也受到限制。第二代現代包裝材料采用蒸鍍鋁箔/ 薄膜鍍鋁作為阻隔層,工藝簡單,對空氣、水分阻隔性高。但鍍鋁 薄膜存在的問題是不透明,不適宜用于微波加工,不能用金屬探測 器檢查,消耗資源和能源量大,無法回收,造成環(huán)境污染等。20世 紀80年代末,在西方發(fā)達國家出現了對薄膜表面沉積納米SiOx阻 隔層的第三代現代包裝材料研究4。新一代阻隔膜的技術表現出阻 隔性高、節(jié)省資源、成本低

4、等優(yōu)點。如沉積二氧化硅的PET用于啤 酒、果汁等軟飲料的包裝中,對氧氣、二氧化碳、水氣和風味等的 阻隔性良好,滿足了其所需的包裝要求。但是采用二氧化硅涂層的 PET表面薄膜略帶顏色,特別是柔韌性不好,與其它薄膜復合時容 易出現裂紋,這影響其應用范圍。高阻隔薄膜發(fā)展除了滿足包裝材料的基本的要求外,其綠色環(huán)保、 節(jié)省能源、可回收利用等也是現代包裝材料的基本要求。其發(fā)展趨 勢包括如下兩點5。新型高阻隔性能的塑料研制開發(fā),如PVDC、EVOH等。日本可 樂麗公司開發(fā)出一種新型復合膜為基材,以OPP復合一種特殊的乙 烯-乙烯醇共聚物。具有EVAL和OPP兩者的性能,包括透氣性好、 透明度高、加工容易、焚

5、化時不產生有害氣體。美國 SuperexPolymer公司成功地開發(fā)了一種多層復合的食品包裝材料- 液晶聚合物(LCP)。其阻隔性能比EVOH高出8倍,而生產成本卻比 EVOH低至少20%。是對現有的塑料包裝材料進行改性。用噴涂金屬氧化物的方 法為塑料薄膜提供了高阻隔的特性。如將高純度SiO2噴涂到塑料薄 膜表面,沉積厚度為80nm-100nm。這種材料就具有接近玻璃的阻隔 性,而且透明、耐蒸煮、隔氧性能比聚酯膜高120倍,隔水性高45 倍。采用納米SiOx作為阻隔層是高阻隔包裝的發(fā)展趨勢。日本、美 國、歐洲等發(fā)達國家已經開發(fā)了系列SiOx復合薄膜產品包裝,取代 了鋁塑復合包裝材料,獲得了滿意

6、的包裝有效期和消費者的好評2。 專家預測,未來10年,氧化硅(SiOx)涂塑包裝材料將成為新一代阻 隔包裝材料3。目前高阻隔材料制備主要是對聚酯薄膜表面進行氧化硅改性,即采用不同技術在其表面涂覆一層無機氧化硅材料,所 用的涂覆技術主要有:物理方法,如電子束蒸鍍、磁控濺射沉積、 熱蒸發(fā)和Sol-gol法,和等離子體增強化學氣相沉積技術。在等離 子體化學氣相沉積時,采用不同的等離子體源,對薄膜的性能影響 很大,特別是對薄膜的透明性有很大影響。2氧化硅薄膜的制備技術概述2.1物理氣相沉積物理氣相沉積法可分為蒸鍍法、濺射法和涂敷法。其中電阻式蒸 發(fā)源以電阻絲加熱,溫度可達1700C,蒸發(fā)氧化硅;電子槍

7、蒸發(fā), 是通過電子束高能量,達20kW/cm2,溫度更可達3000C-6000C把 氧化硅加熱;氧化硅物理氣相沉積原材料通常以SiO或SiO2,或SiO 和SiO2以一定的比例混合作為。而濺射法制備氧化硅,是采用磁控濺射技術把氧化硅靶濺射起來, 再進行沉積。磁控濺射就是通過離子轟擊靶材后,產生的濺射粒子 沉積在基材表面的工藝過程。與蒸發(fā)法相比,此鍍膜層與基材的結 合力強,鍍膜層致密、均勻、沉積溫度低、靶材不受限制、鍍膜質 量好等優(yōu)點。還有其它優(yōu)點,如設備簡單、操作方便、控制容易。 在濺射鍍膜過程中,只要保持工作氣壓和濺射功率恒定,基本上可 獲得穩(wěn)定的沉積速率,沉積速率相對較低是此技術的最大缺點

8、。磁 控濺射的一個重要發(fā)展方向是反應磁控濺射,產生于20世紀80年 代前。反應磁控濺射存在的問題主要是靶中毒引起的打火和濺射過 程不穩(wěn)定,膜的缺陷密度較高,這些都限制了它的應用發(fā)展??傮w 來講,目前物理氣相沉積技術已經發(fā)展為較成熟的鍍膜工藝,廣泛 用于各類材料的制備工藝中。2.2等離子體增強化學氣相沉積等離子體化學氣相沉積機理為:構成有機化合物的許多鍵能為幾 個電子伏特(某些分子的鍵能見表2)。其結合能的大小與等離子體 中的電子、光子、離子的能量相接近。因此,當等離子體中的電子、離子或載能基團達到介質表面時, 可以輕易地把這些鏈打開,產生自由基和反應基團,有利于材料表 面改性。用這種方法制備的

9、聚合膜表現出具有特殊的化學物理性能。 等離子體增強化學氣相沉積氧化硅正是基于這個原理。采用有機硅 化合物作為單體,用等離子體手段先進行離解,然后在基材表面聚 合沉積,是一種新的SiOx薄膜制備手段,大大拓展了等離子體應用 的領域。根據放電方式的不同主要分為中頻聚合、RF聚合、微波聚 合等。潘寧放電等離子體增強化學氣相沉積技術(PDPs),是較好地 可以制備氧化硅薄膜的方法之一。與其他沉積方法相比,其優(yōu)點有 以下幾點。表面沉積的均勻性。利用霍爾效應控制原理,交叉垂直的磁 場和電場結構將高密度均勻等離子體約束在上、下兩電極之間,保 證了在寬基材上均勻沉積氧化硅薄膜的。低溫、低壓沉積過程。在低壓下(

10、100mTorr )不但產生低的離 子溫度和中性粒子溫度,而且也產生高的電子溫度,有利于各種粒 子和激發(fā)粒子的沉積。在低溫低壓下沉積結果是在較低的基材溫度 下產生高速率高質量的等離子體增強化學氣相沉積薄膜。高沉積速率。在霍爾電流的兩電極之間空隙的中心是一個被 稱為虛陰極的空間。當電子在霍爾電流中形成時,加速飛進中心空 隙區(qū)域?;魻柤s束電流和中心離子流結合在兩電極之間產生致密等 離子體,這種致密的帶電離子密度可達1012/cm3。結語納米SiOx高阻隔包裝薄膜具有明顯的優(yōu)異性能,逐漸成為新一 代的包裝阻隔材料。SiOx薄膜的制備方法主要包括物理蒸鍍和化學 氣相沉積,目前磁控濺射技術已在工業(yè)上廣泛

11、應用。同時潘寧放電 等離子體增強化學沉積技術由于沉積速率高、設備簡單、沉積氧化 硅層阻隔性高與基材結合力好等優(yōu)勢將成為氧化硅阻隔薄膜的發(fā)展 趨勢。隨著涂覆技術的發(fā)展,SiOx薄膜在阻隔包裝領域將有更為廣 泛的應用,而PDPs將為氧化硅涂覆薄膜的工業(yè)化生產奠定基礎。參考文獻1R.Rank,T.Wunsche, S.Gunther,SurfaceandCoatingsTechnology, 2003174-175: 218-221.L.Zajickova, V.Bursikova, V.Perina, A.Machova, D.Subedi, J.Janca, S.Smirnov, Surface

12、andCoatingTechnology, 2001142-144: 449-454.G.Czeremuszkin,M.Latreche, M.R.Wertheimer, andA.S.daSilvaSobrinbo, PlasmasandPolyers, 2001Vol.6, No.I/2,June: 107-120.JohnMadocks, JenniferRewhinkle, LorenBarton, SVCAnnualTechnicalConference2004:1-12.C.Lasorsaa,P.J.Morando, A.Rodrigo, Surface&CoatingsTechn

13、ology, 2005, 194: 42-47.多晶硅薄膜的制備方法摘要:低壓化學氣相沉積、固相晶化、準分子激光晶化、快速熱 退火、金屬誘導晶化、等離子體增強化學反應氣相沉積等是目前用 于制備多晶硅薄膜的幾種主要方法。它們具有各自不同的制備原理、 晶化機理、及其優(yōu)缺點。關鍵詞:氫化非晶硅多晶硅晶化ThepreparationmethodsofpolycrystallinesiliconfilmAbstract:Atpresent,Thepreparationmethodsofpolycrystallinesiliconfilm, includingLowpressureChemicalVapo

14、rDeposition、 SolidePhaseCrystallization、 ExcimerLaserAnnealing、 RapidThermalAnnealing、 MetalInducedCrystallization、 plasmaenhancedchemicalvapordeposition, arebEingdeveloped.wereviewtypicalpreparationmethodsofpolycr ystallinesiliconfilm、 CrystallizationMechanism、 thEIrAdvantageandDisadvantage.Keyword

15、s:a-Si:H,Polycrystallinesilicon,Crystallization1刖言多晶硅薄膜材料同時具有單晶硅材料的高遷移率及非晶硅材料的 可大面積、低成本制備的優(yōu)點。因此,對于多晶硅薄膜材料的研究 越來越引起人們的關注,多晶硅薄膜的制備工藝可分為兩大類:一 類是高溫工藝,制備過程中溫度高于600C,襯底使用昂貴的石英, 但制備工藝較簡單。另一類是低溫工藝,整個加工工藝溫度低于 600C,可用廉價玻璃作襯底,因此可以大面積制作,但是制備工藝 較復雜。目前制備多晶硅薄膜的方法主要有如下幾種:2低壓化學氣相沉積(LPCVD)這是一種直接生成多晶硅的方法。LPCVD是集成電路中所用

16、多晶 硅薄膜的制備中普遍采用的標準方法,具有生長速度快,成膜致密、 均勻,裝片容量大等特點。多晶硅薄膜可采用硅烷氣體通過LPCVD 法直接沉積在襯底上,典型的沉積參數是:硅烷壓力為13.3 26.6Pa,沉積溫度Td=580630C,生長速率510nm/min。由于沉 積溫度較高,如普通玻璃的軟化溫度處于500600C,則不能采用 廉價的普通玻璃而必須使用昂貴的石英作襯底LPCVD法生長的多 晶硅薄膜,晶粒具有110擇優(yōu)取向,形貌呈“V”字形,內含高密 度的微攣晶缺陷,且晶粒尺寸小,載流子遷移率不夠大而使其在器 件應用方面受到一定限制。雖然減少硅烷壓力有助于增大晶粒尺寸, 但往往伴隨著表面粗糙

17、度的增加,對載流子的遷移率與器件的電學 穩(wěn)定性產生不利影響。3固相晶化(SPC)所謂固相晶化,是指非晶固體發(fā)生晶化的溫度低于其熔融后結晶 的溫度。這是一種間接生成多晶硅的方法,先以硅烷氣體作為原材 料,用LPCVD方法在550C左右沉積a-Si:H薄膜,然后將薄膜在 600C以上的高溫下使其熔化,再在溫度稍低的時候出現晶核,隨著 溫度的降低熔融的硅在晶核上繼續(xù)晶化而使晶粒增大轉化為多晶硅 薄膜。使用這種方法,多晶硅薄膜的晶粒大小依賴于薄膜的厚度和 結晶溫度。退火溫度是影響晶化效果的重要因素,在700C以下的 退火溫度范圍內,溫度越低,成核速率越低,退火時間相等時所能 得到的晶粒尺寸越大;而在7

18、00C以上,由于此時晶界移動引起了晶 粒的相互吞并,使得在此溫度范圍內,晶粒尺寸隨溫度的升高而增 大。經大量研究表明,利用該方法制得的多晶硅晶粒尺寸還與初始 薄膜樣品的無序程度密切相關,T.Aoyama等人對初始材料的沉積條 件對固相晶化的影響進行了研究,發(fā)現初始材料越無序,固相晶化 過程中成核速率越低,晶粒尺寸越大。由于在結晶過程中晶核的形 成是自發(fā)的,因此,SPC多晶硅薄膜晶粒的晶面取向是隨機的。相 鄰晶粒晶面取向不同將形成較高的勢壘,需要進行氫化處理來提高 SPC多晶硅的性能。這種技術的優(yōu)點是能制備大面積的薄膜,晶粒尺 寸大于直接沉積的多晶硅??蛇M行原位摻雜,成本低,工藝簡單, 易于形成

19、生產線。由于SPC是在非晶硅熔融溫度下結晶,屬于高溫 晶化過程,溫度高于600C,通常需要1100C左右,退火時間長達 10個小時以上,不適用于玻璃基底,基底材料采用石英或單晶硅, 用于制作小尺寸器件,如液晶光閥、攝像機取景器等。4準分子激光晶化(ELA)激光晶化相對于固相晶化制備多晶硅來說更為理想,其利用瞬間 激光脈沖產生的高能量入射到非晶硅薄膜表面,僅在薄膜表層 100nm厚的深度產生熱能效應,使a-Si薄膜在瞬間達到1000C左右, 從而實現a-Si向p-Si的轉變。在此過程中,激光脈沖的瞬間(15 50ns)能量被a-Si薄膜吸收并轉化為相變能,因此,不會有過多的 熱能傳導到薄膜襯底,

20、合理選擇激光的波長和功率,使用激光加熱 就能夠使a-Si薄膜達到熔化的溫度且保證基片的溫度低于450C, 可以采用玻璃基板作為襯底,既實現7p-Si薄膜的制備,又能滿足 LCD及OEL對透明襯底的要求。其主要優(yōu)點為脈沖寬度短(15 50ns),襯底發(fā)熱小。通過選擇還可獲得混合晶化,即多晶硅和非晶 硅的混合體。準分子激光退火晶化的機理:激光輻射到a-Si的表面, 使其表面在溫度到達熔點時即達到了晶化域值能量密度Ec。a-Si在 激光輻射下吸收能量,激發(fā)了不平衡的電子-空穴對,增加了自由電 子的導電能量,熱電子-空穴對在熱化時間內用無輻射復合的途徑將 自己的能量傳給晶格,導致近表層極其迅速的升溫,

21、由于非晶硅材 料具有大量的隙態(tài)和深能級,無輻射躍遷是主要的復合過程,因而 具有較高的光熱轉換效率,若激光的能量密度達到域值能量密度Ec 時,即半導體加熱至熔點溫度,薄膜的表面會熔化,熔化的前沿會 以約10m/s的速度深入材料內部,經過激光照射,薄膜形成一定深度的融層,停止照射后,融層開始以108-1010K/s的速度冷卻,而 固相和液相之間的界面將以1-2m/s的速度回到表面,冷卻之后薄膜 晶化為多晶,隨著激光能量密度的增大,晶粒的尺寸增大,當非晶 薄膜完全熔化時,薄膜晶化為微晶或多晶,若激光能量密度小于域 值能量密度Ec,即所吸收的能量不足以使表面溫度升至熔點,則薄 膜不發(fā)生晶化。一般情況下

22、,能量密度增大,晶粒增大,薄膜的遷移 率相應增大,當Si膜接近全部熔化時,晶粒最大。但能量受激光器 的限制,不能無限增大,太大的能量密度反而令遷移率下降。激光 波長對晶化效果影響也很大,波長越長,激光能量注ASi膜越深, 晶化效果越好ELA法制備的多晶硅薄膜晶粒大、空間選擇性好, 摻雜效率高、晶內缺陷少、電學特性好、遷移率高達到400cm2/v.s, 是目前綜合性能最好的低溫多晶硅薄膜。工藝成熟度高,已有大型 的生產線設備,但它也有自身的缺點,晶粒尺寸對激光功率敏感, 大面積均勻性較差。重復性差、設備成本高,維護復雜。5快速熱退火(RTA)一般而言,快速退火處理過程包含三個階段:升溫階段、穩(wěn)定

23、階 段和冷卻階段。當退火爐的電源一打開,溫度就隨著時間而上升, 這一階段稱為升溫階段。單位時間內溫度的變化量是很容易控制的。 在升溫過程結束后,溫度就處于一個穩(wěn)定階段。最后,當退火爐的 電源關掉后,溫度就隨著時間而降低,這一階段稱為冷卻階段。用 含氫非晶硅作為初始材料,進行退火處理。平衡溫度控制在600C 以上,納米硅晶粒能在非晶硅薄膜中形成,而且所形成的納米硅晶 粒的大小隨著退火過程中的升溫快慢而變化。在升溫過程中,若單 位時間內溫度變化量較大時(如100C/s),則所形成納米硅晶粒較 ?。?.615nm);若單位時間內溫度變化量較?。ㄈ?C/s),則納米 硅粒較大(2346nm)。進一步的

24、實驗表明:延長退火時間和提高退 火溫度并不能改變所形成的納米硅晶粒的大小;而在退火時,溫度上 升快慢直接影響著所形成的納米硅晶粒大小。為了弄清楚升溫量變 化快慢對所形成的納米硅大小晶粒的影響,采用晶體生長中成核理 論。在晶體生長中需要兩步:第一步是成核,第二步是生長。也就 是說。在第一步中需要足夠量的生長仔晶。結果顯示:升溫快慢影 響所形成的仔晶密度.若單位時間內溫度變化量大,則產生的仔晶密度大;反之,若單位時間內溫度變化量小,則產生的仔晶密度小。RTA 退火時升高退火溫度或延長退火時間并不能消除薄膜中的非晶部分, 薛清等人提出一種從非晶硅中分形生長出納米硅的生長機理:分形 生長。從下到上,只

25、要溫度不太高以致相鄰的納米硅島不熔化,那 么即使提高退火溫度或延長退火時間都不能完全消除其中的非晶部 分。RTA退火法制備的多晶硅晶粒尺寸小,晶體內部晶界密度大, 材料缺陷密度高,而且屬于高溫退火方法,不適合于以玻璃為襯底 制備多晶硅。6等離子體增強化學反應氣相沉積(PECVD)等離子體增強化學反應氣相沉積(PECVD )法是利用輝光放電的電 子來激活化學氣相沉積反應的。起初,氣體由于受到紫外線等高能 宇宙射線的輻射,總不可避免的有輕微的電離,存在著少量的電子。 在充有稀薄氣體的反應容器中引進激發(fā)源(例如,直流高壓、射頻、 脈沖電源等),電子在電場的加速作用下獲得能量,當它和氣體中的 中性粒子

26、發(fā)生非彈性碰撞時,就有可能使之產生二次電子,如此反 復的進行碰撞及電離,結果將產生大量的離子和電子。由于其中正 負粒子數目相等。故稱為等離子體,并以發(fā)光的形式釋放出多余的 能量,即形成“輝光”。在等離子體中,由于電子和離子的質量相 差懸殊,二者通過碰撞交換能量的過程比較緩慢,所以在等離子體 內部各種帶電粒子各自達到其熱力學平衡狀態(tài),于是在這樣的等離 子體中將沒有統(tǒng)一的溫度,就只有所謂的電子溫度和離子溫度。此 時電子的溫度可達104C,而分子、原子、離子的溫度卻只有25 300C。所以,從宏觀上來看,這種等離子的溫度不高,但其內部電 子卻處于高能狀態(tài),具有較高的化學活性。若受激發(fā)的能量超過化 學

27、反應所需要的熱能激活,這時受激發(fā)的電子能量(110eV)足以打 開分子鍵,導致具有化學活性的物質產生。因此,原來需要高溫下 才能進行的化學反應,通過放電等離子體的作用,在較低溫度下甚 至在常溫下也能夠發(fā)生。PECVD法沉積薄膜的過程可以概括為三個階段:1.SiH4分解產生活性粒子Si、H、SiH2和SiH3等;2.活性粒子在襯底表面的吸附和擴散;3.在襯底上被吸附的活性分子在表面上發(fā)生反應生成Poly-Si層, 并放出H2;研究表面,在等離子體輔助沉積過程中,離子、荷電集團對沉積 表面的轟擊作用是影響結晶質量的重要因素之一??朔@種影響是 通過外加偏壓抑制或增強。對于采用PECVD技術制備多晶

28、體硅薄膜 的晶化過程,目前有兩種主要的觀點.一種認為是活性粒子先吸附到 襯底表面,再發(fā)生各種遷移、反應、解離等表面過程,從而形成晶相 結構,因此,襯底的表面狀態(tài)對薄膜的晶化起到非常重要的作用.另一 種認為是空間氣相反應對薄膜的低溫晶化起到更為重要的作用,即具 有晶相結構的顆粒首先在空間等離子體區(qū)形成,而后再擴散到襯底表 面長大成多晶膜。對于SiH4:H2氣體系統(tǒng),有研究表明,在高氫摻雜 的條件下,當用RFPECVD的方法沉積多晶硅薄膜時,必須采用襯底加 熱到600C以上的辦法,才能促進最初成長階段晶核的形成。而當襯 底溫度小于300C時,只能形成氫化非晶硅(a-Si:H)薄膜。以 SiH4:H

29、2為氣源沉積多晶硅溫度較高,一般高于600C,屬于高溫工 藝,不適用于玻璃基底。目前有報道用SiC14:H2或者SiF4:H2為氣 源沉積多晶硅,溫度較低,在300C左右即可獲得多晶硅,但用CVD 法制備得多晶硅晶粒尺寸小,一般不超過50nm,晶內缺陷多,晶界 多。7金屬橫向誘導法(MILC)20世紀90年代初發(fā)現a-Si中加入一些金屬如Al,Cu,Au,Ag, Ni等沉積在a-Si:H上或離子注入到a-Si:H薄膜的內部,能夠降 低a-Si向p-Si轉變的相變能量,之后對Ni/a-Si:H進行退火處理 以使a-Si薄膜晶化,晶化溫度可低于500C。但由于存在金屬污染 未能在TFT中應用。隨后

30、發(fā)現Ni橫向誘導晶化可以避免攣晶產生, 鎳硅化合物的晶格常數與單晶硅相近、低互溶性和適當的相變能量, 使用鎳金屬誘導a-Si薄膜的方法得到了橫向結晶的多晶硅薄膜。橫 向結晶的多晶硅薄膜的表面平滑,具有長晶粒和連續(xù)晶界的特征, 晶界勢壘高度低于SPC多晶硅的晶界勢壘高度,因此,MILCTFT具 有優(yōu)良的性能而且不必要進行氫化處理。利用金屬如鎳等在非晶硅 薄膜表面形成誘導層,金屬Ni與a-Si在界面處形成NiSi2的硅化 物,利用硅化物釋放的潛熱及界面處因晶格失錯而提供的晶格位置, a-Si原子在界面處重結晶,形成多晶硅晶粒,NiSi2層破壞,Ni原 子逐漸向a-Si層的底層遷移,再形成NiSi2硅化物,如此反復直 a-Si層基本上全部晶化,其誘導溫度一般在500C,持續(xù)時間在1O 小時左右,退火時間與薄膜厚度有關。金屬誘導非晶硅晶化法制備多晶硅薄膜具有均勻性高、成本低、 相連金屬掩蔽區(qū)以外的非晶硅也可以被晶化、生長溫度在500C。 但是MILC目前它的晶化速率仍然不高,并且隨著熱處理時間的增長 速

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