氢等离子体退火对氢化非晶硅结构有序性的影响.pdfVIP

南京大学学报 (自然科学) Vo1．41．No．1 第4l卷 第 l期 JOURNALOFNANJINGUNIVERSITY 2005年 1月 Jan．，2005 (NATURALSCIENCES) ∞ ∞ ，-‘c ∞ ∞ ∞ ∞ 硅基纳米光电子专栏 ， 氢等离子体退火对氢化非晶硅结构有序度的影响 芮云军 2，徐 骏1，梅嘉欣 ，阳 玲 ，李 伟 ，陈坤基 (1．南京大学物理系，固体微结构物理国家重点实验室，南京，210093； 2．南京工业大学理学院应用物理系，南京，210009) 摘 要： 室温下利用氢等离子体退火技术对氢化非晶硅(a一：H)薄膜进行处理，通过傅立叶红外 、光 吸收、拉曼光谱 3种测试手段对非晶硅的微结构进行了分析，发现不同的退火时间对a—Si：H的微结构影 响很大，氢等离子体在与薄膜的化学反应过程中主要表现为原子氢 (H0)与薄膜的反应．化学势很高的 H0能将Si—Si弱键转变成 si—Si强键．硅网络结构发生弛豫，使结构由无序向有序转变，从而能够降低晶 化温度与退火时间． 关键词： 氢化非晶硅，微结构，等离子体退火，钝 化 ，去钝化 中图分类号： O472，O4845 InfluenceofHydrogenPlasmaAnnealingontheM icrostructural OrderingofHydrogenatedAmorphousSilicon R “iYu，2Ju，2一，XuJun ，MeiJia—Xin ，YangLing ，LiWei，ChenKun~i (1．StatekeyLaboratoryofSolidStateMicrostructures，DepartmentofPhysics， NanjingUniversity，Nanjing，210093，China；2．DepartmentofAppliedPhysics，SchoolofScience，Nanjing UniversityofTechnology，Nanjing，210009，China) Abstract： Amorphousandnanocrystallinesilicon(a—Siandne—Si)currentlyraeofgreatinterestduetOtheirpotential applicationsinvariousoptoelectronicdevices，suchasthinfilm transistors(TF『)andsolarcells．DuetOthelowmobility ofcarriersina—Sifilm，varioustcehnologieshavebeenapplide tOcrystallizetheamoprhoussiliconfilmstOimprovethe performanceofSi—basde devices and thelow-temperaturecrystallizationproCessishighlydesirde ．Itisreportde that hydrogenplaysacriticalroleinenhancingtheorderingofthefilm networkina—Si，whichacnincreasenuclaetionsitesand rdeueethecrystalliaztiontemperatureeffcetively． Inthispaper，aseriesofa—Si：H thinfilmswithabout100nanometersinthicknesswe