VHF-PECVD制备大面积硅基薄膜的研究

摘要

硅基薄膜广泛用于太阳能电池和TFT显示领域,PECVD法是制备硅基薄膜的主要方法,但传统的13.56MHz PECVD法不能满足工业化生产大批量,低成本的要求.研究证明VHF-PECVD法可以实现大面积,高速率的沉积硅基薄膜.该论文主要进行了如下几方面的工作:在用VHF-PECVD技术沉积大面积硅基薄膜中,最主要的问题是大面积的均匀性,而影响薄膜均匀性的主要因素是电极上电场分布的均匀性.我们对电场分布进行了研究,通过实验以及文献调研发现,当激发频率在VHF频段时驻波和损耗波对电场均匀性分布影响很大,而通过选择不同的电源馈入方式可以减小它们的影响,所以电源馈入方式是解决问题的关键.通过实验,我们最终确定采用中心馈入法,用这种方法我们制备出了面积为23×24cm<'2>,不均匀性<±10﹪的非晶硅薄膜材料.我们主要研究了如何获得大面积,均匀的,高沉积速率的器件级非晶硅材料,并就工作压力,沉积功率,流量等工作参数对均匀性,沉积速率,材料特性的影响进行了研究.研究发现在一定的范围内,适当提高工作气压可以提高膜的均匀性,而功率的变化对均匀性影响不大;而在一定范围内提高工作气压和功率都可以提高沉积速率;从膜的质量来说,气压低时较好,而功率则应适当选择.在此基础上,通过优化沉积条件在普通玻璃上制备出了不均性<±1.4﹪,最高沉积速率5.5A/s,光敏性最大为2.25×10<'5>的a-Si:H薄膜材料.

目录

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

§1.1研究背景

§1.2发展现状及趋势

参考文献

第二章 VHF-PECVD法高速沉积大面积非晶硅薄膜的机理及理论依据

§2.1 PECVD沉积非晶硅的机理

§2.2 VHF PECVD的特点及技术基础

§2.2.1 VHF PECVD的沉积机理

§2.2.2影响a-Si：H薄膜均匀性的主要因素及解决办法

§2.3小结

参考文献

第三章 VHF-PECVD高速沉积大面积a-Si：H薄膜的研究

§3.1引言

§3.2实验

§3.2.1 VHF-PECVD沉积设备及电源系统

§3.2.2实验条件及实验内容

§3.3结果与讨论

§3.3.1电源馈入方式的选择

§3.3.2 VHF-PECVD沉积a-Si：H薄膜的研究

§3.4小结

参考文献

第四章 总结

致谢