Ge覆盖层诱导晶化多晶Si薄膜的晶化特性研究

摘要

采用电子束蒸发技术在衬底温度为180℃条件下生长具有Ge覆盖层的非晶Si薄膜,并于500℃、600℃、700℃真空退火5 h。采用Raman散射、X射线衍射(XRD)、全自动数字式显微镜等对所制备薄膜的晶化特性进行研究。结果表明,Ge覆盖层具有诱导非晶Si薄膜晶化的作用,且随着退火温度的升高a-Si薄膜晶化越显著。具有Ge覆盖层非晶薄膜经500℃退火5 h沿Si(400)方向开始晶化,对应晶粒尺寸约为4.9 nm。将退火温度升高到700℃时,非晶硅薄膜几乎全部晶化,晶化多晶Si薄膜在Si(400)方向表现出很强的择优取向特性,晶粒尺寸高达23.3μm。与相同条件下制备的无Ge覆盖层的非晶Si薄膜相比,晶化温度降低了300℃。