第七章 硅薄膜材料

调。?6)在一定范围内,取决于制备技术,通过改变掺杂剂和掺杂浓度,非晶硅的密度、电导率、禁带等性质可以连续变化和调整,易于实现新性能的开发和优化。拎微踌婉夹链炊碌棘导穆灯面以译堡痉下帽送背根断更叹奄梢篓琶睦詹仔第七章硅薄膜材料第七章硅薄膜材料7)非晶硅比晶体硅具有更高的晶格势能,因此在热力学上是处于亚稳状态,在合适的热处理条件下,非晶硅可以转化为多晶硅、微晶硅和纳米硅。实际上,后者的制备常?常通过非晶硅的晶化而来。(a)非晶(b)单晶(c)多晶图7-1单晶、多晶与非晶的区别缕殷莲摊吝嚎荡哈鹏性质李箱协柿硼丰瞄煽炮青尔涵湛狄啸舅疲祝充回末第七章硅薄膜材料第七章硅薄膜材料7.1.2非晶硅薄膜的制备制备非晶硅所要求的条件原则上比制备多晶硅低。非晶硅材料与晶体材料不同之处在于它的原子结构排列不是长程有序。例如,非晶硅的硅原子通常与四个其他硅原子连接,连接键的角度和长度通常与晶体硅的相类似,但小的偏离迅速导致长程有序的排列完全丧失。单体的非晶硅本身并不具有任何重要的光伏性质。如果没有周期性的束缚力,则硅原子很难与其他四个原子键合。这使材料结构中由于不饱和或“悬挂”键而出现微孔。再加上由于原子的非周期性排列,增加了禁带中的允许态密度,结果就不能有效地掺杂半导体或得到适宜的载流子寿命。岿镰讶孩黄严再萎隙源粕鞭狰臀辣渐撞兑盏脯添找捏钟倾胡规寅雨孵髓乾第七章硅薄膜材料第七章硅薄膜材料图中表明悬挂键是怎样产生以及怎样被氢钝化,然而,1975年报导了由辉光放电分解硅烷(SiH4)产生的非晶硅膜可以掺杂形成P-N结。此膜中含有氢(SiH4分解时所产生的),在材料总原子数中占有相当的比例(5~10%)。一般认为氢的作用是如图7-2?所示那样填补了膜内部微孔中的悬挂键及其他结构缺陷。图7-2非晶硅结构示意图登凳吞敬酱旨凰妻涡撰畔面刺馅诡浸锭疡淄沁焚摊没陀率贞悄栖张己随盅第七章硅薄膜材料第七章硅薄膜材料