[發明專利]一種PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 201610048208.X
• 申請日: 2016-01-22
• 公開（公告）號: CN105568250A
• 公開（公告）日: 2016-05-11
• 發明（設計）人: 徐艷梅;張貴銀;王永杰;趙占龍
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: C23C16/24
• 分類號: C23C16/24;C23C16/02;C23C16/513
• 代理公司: 北京市清華源律師事務所 11441
• 代理人: 沈泳;李贊堅

1.一種PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其特征在于，所述方 法包括以下步驟：

(1)樣品制備步驟：選取肖特基玻璃和雙面拋光的P型(100)晶相單 晶硅，所述單晶硅的電阻率為5-10Ω·cm，將肖特基玻璃和單晶硅片 裁成3cm×3cm見方小片，作為待生長薄膜的襯底；

(2)樣品準備步驟：將肖特基玻璃襯底先用無水乙醇清洗表面雜質，再 用丙酮異丙醇超聲10分鐘，最后放入臭氧處理機處理20分鐘；單晶硅 襯底先用丙酮和甲醇混合液浸泡3分鐘，然后烘干，再用體積比為1:2:5 的NH₄OH:H₂O₂:H₂O混合液浸泡5分鐘，經去離子水處理后，再放入體積比 為1:10的HF:H₂O中浸泡1分鐘，然后取出，用去離子水清洗，最后烘干；

(3)抽真空步驟；將準備好的襯底放在下電極上，進行抽真空，腔內真 空度達到10^-4pa時加熱下電極，加熱溫度為150-300℃；

(4)通氣步驟：通入反應氣體SiH₄和H₂，其中SiH₄氣體的純度為99.9999％， H₂氣體的純度為99.999％，SiH₄和H₂總流量為90sccm-150sccm，流量比為 2:100-6:100，反應氣壓為100-300pa；

(5)射頻發生步驟：將射頻電源的頻率調節為13.56MHz，功率調節為 40-120w；

(6)加偏壓步驟：開啟下電極偏壓源，加直流脈沖負偏壓，頻率為5～ 100Hz,占空比為10-80％，電壓幅值為60-200v；

(7)生長步驟：生長氫化納米晶硅薄膜，生長時間為60-120分鐘，膜 厚為200nm-300nm；

(8)關閉各電源，將制備有薄膜的樣品取出，測量肖特基玻璃襯底上薄 膜的光學性質，P型硅襯底刷銀膠后進行電學性質的測量。

2.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述抽真空步驟中，下電極的加熱溫度為200℃。

3.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述通氣步驟中，SiH₄和H₂總流量為104sccm。

4.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述通氣步驟中，SiH₄和H₂的流量比為4:100。

5.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述通氣步驟中，所述反應氣壓為190pa。

6.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述加偏壓步驟中，直流脈沖負偏壓的頻率為60Hz。

7.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述加偏壓步驟中，直流脈沖負偏壓的占空比為40％。

8.根據權利要求1所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法，其 特征在于，在所述加偏壓步驟中，直流脈沖負偏壓的電壓幅值為120v。

9.根據權利要求1-8所述的PECVD沉積氫化納米晶硅薄膜的制備方法， 其特征在于，在所述生長步驟中，氫化納米晶硅薄膜的厚度控制為200 納米，生長時間為60分鐘。