高压热充氢制备纳米晶硅薄膜的方法及其专用设备

摘要

本发明属于纳米晶硅薄膜的制备方法，具体为一种高压热充氢制备纳米晶硅薄膜的方法及其专用设备，主要应用于量子功能器件、发光器件和压力传感器件。该方法对单晶硅在高压氢气的环境中进行长时间氢扩散处理；氢气的压力为10～12MPa，高压反应釜的加热温度为573～723K，渗氢处理时间为120小时～288小时，脱氢时间为48～96小时。设备由反应室、氢气加压传输系统、加热控温系统和真空系统组成。本发明可以直接在单晶片上大面积生成纳米晶硅薄膜，并且在整个表面上厚度均匀；在高压反应釜内部一次性直接生成纳米晶硅薄膜，中间不需要转移和改变单晶硅片的状态；制备的纳米晶硅薄膜中纳米晶粒的尺度均匀，平均晶粒尺度大约在5nm，生成纳米晶硅晶体体积比＞50%。