[發明專利]一種鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法

有效

• 申請號: 201611100728.7
• 申請日: 2016-12-05
• 公開（公告）號: CN108155562B
• 公開（公告）日: 2019-12-10
• 發明（設計）人: 武愛民;何兵;仇超;盛振;高騰;甘甫烷;王曦
• 申請（專利權）人: 上海新微科技服務有限公司;中國科學院上海微系統與信息技術研究所;中科院南通光電工程中心
• 主分類號: H01S5/30
• 分類號: H01S5/30
• 代理公司: 31219 上海光華專利事務所(普通合伙)
• 代理人: 羅泳文

1.一種鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1)，提供一基底，將所述基底放入真空室并抽真空后，采用低壓化學氣相沉積法于基底上沉積出鋁和磷摻雜的二氧化硅薄膜；

步驟2)，采用分相熱處理工藝使所述二氧化硅薄膜中分相析出鋁和磷摻雜的硅納米晶，所述分相熱處理工藝的處理溫度為1100℃～1400℃；

步驟3)，對所述二氧化硅薄膜及硅納米晶進行氫氣鈍化處理。

2.根據權利要求1所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1)，提供一單晶硅襯底，將單晶硅襯底放入真空室，抽真后加熱襯底至700～900℃，通入二氯硅烷、磷烷、三甲基鋁蒸汽和一氧化二氮氣體，于所述單晶硅襯底表面沉積出鋁和磷摻雜的二氧化硅薄膜；

步驟2)，將沉積好的鋁、磷摻雜的二氧化硅薄膜在真空環境下進行高溫分相處理使所述二氧化硅薄膜中分相析出鋁和磷摻雜的硅納米晶，處理溫度為1100℃～1400℃，處理時間為30～120分鐘；

步驟3)，于氫氣氛圍對所述二氧化硅薄膜及硅納米晶進行鈍化處理，處理溫度為400～600℃。

3.根據權利要求1所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于，包括步驟：

步驟1)，提供一單晶硅襯底，將單晶硅襯底放入真空室，抽真后加熱襯底至700～900℃，通入二氯硅烷、磷烷、三甲基鋁蒸汽和一氧化二氮氣體，于所述單晶硅襯底表面沉積出鋁和磷摻雜的二氧化硅薄膜；

步驟2)，將沉積好的鋁、磷摻雜的二氧化硅薄膜在真空室中進行高溫分相處理使所述二氧化硅薄膜中分相析出鋁和磷摻雜的硅納米晶，處理溫度為1100℃～1400℃，處理時間為30～120分鐘；

步驟3)，將所述單晶硅襯底溫度降低至400～600℃，向真空室內通入氫氣對所述二氧化硅薄膜及硅納米晶進行鈍化處理。

4.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟1)抽真后所述真空室中的氣壓不大于5×10^-2pa。

5.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟1)中，二氯硅烷、磷烷、三甲基鋁蒸汽和一氧化二氮氣體的比例為SiCl₂H₂:PH₃:Al(CH₃):N₂O＝15-25:1.5-2.5:1:70-90。

6.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟1)中，二氧化硅薄膜的沉積時間為3～10分鐘。

7.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟2)中，分相熱處理的溫度為1150～1250℃。

8.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟2)中，分相熱處理的時間為30～120分鐘。

9.根據權利要求2或3所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟3)中，鈍化處理的溫度為450～550℃，時間為不小于40分鐘。

10.根據權利要求9所述的鋁、磷共摻雜硅納米晶的制備方法，其特征在于：步驟3)中，鈍化處理的時間為40～100分鐘。