PDF《铝诱导非晶硅薄膜的场致低温快速晶化 及其结构表征 ！》

+,- 的样品 峰, 而在图 ! (/) 中未加电场样品的这些衍射峰却非 常微弱1图!(/) 中23 (000) 的衍射峰由于择优取向 的原因低于

20 (!(() 的衍射峰1 对上述 射线衍射的分析表明, 未加电场情况 下, 样品在 &

'

()下退火 *(+,- 仍未开始晶化, 温度 升高到 '

(()退火 0'

+,-, 铝膜中的部分铝原子开始 向非晶硅薄膜扩散, 非晶硅开始向多晶硅转变1在添 加了电场之后, 加速了硅、 铝原子的互扩散, 从而缩 短了非晶硅向多晶硅转变的时间, 样品在 &

'

() 下 退火 *(+,- 就已经呈现了明显的晶化现象1 ! ! 拉曼谱分析 用拉曼谱来分析非晶硅薄膜的晶化率 [0!, 0*]

1 这 里着重分析退火温度为 &

(()时外加电场样品的晶 化率1 图*中的曲线 ! 是在 &

(()外加电场情况下 退火 4(+,- 样品所测量的拉曼谱线, 该实验曲线用 曲线 和曲线 # 拟合1 曲线 和曲线 # 分别是峰位 &

5 '

物理学报'

* 卷在! #$%&

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(拉曼位移) 表征非晶硅的高斯曲线和峰 位在 ()*$%&

'

表征晶相硅的洛伦兹曲线+ 通过计算 洛伦兹曲线所包围面积与拉曼谱线所包围面积之 比, 可得出样品的晶化率大于 ,*-, 远高于相同温 度未加电场情况下退火时间长达 ./ 的晶化率 [.] + 未加电场情况下, 铝诱导的非晶硅薄膜低温快 速晶化的机理在相关文献已作了较详细的分析 ['

!] + 图.拉曼散射谱 (曲线 ! 是在电场作用下 !**0退火 ,*%12 样 品所测量的拉曼散射谱线, 曲线 ! 拟合为表征非晶硅组分的高 斯曲线 和晶相硅组分的洛伦兹曲线 #) 上述对薄膜微细结构的测试和分析结果表明, 外加 电场以后, 由于场致引起的感应作用, 加速了界面处 硅、 铝原子的互扩散, 从而在更低的退火温度、 更短 的退火时间内实现了非晶硅薄膜向多晶硅薄膜的 转变+ !3 结论由上述各种测试和分析结果可以得出如下结论: '

3 退火温度为 !**0时, 在电场作用下薄膜开 始晶化, 在,*%12 的退火时间内薄膜的晶化率超过 ,*-, 远高于已有报道的未加电场退火时间却长得 多的晶化结果+ )3 退火温度为 !(*0 时, 在.*%12 的退火时间 内, 外加电场的样品已经呈现明显的晶化现象, 而未 加电场的样品仍未出现晶化现象+ .3 退火温度为 (**0 退火时间为 '

(%12 时, 外 加电场和未加电场的样品都呈现晶化现象, 但外加 电场的样品的晶化程度远高于未加电场的样品的晶 化程度+ 因此, 外加电场是导致铝诱导非晶硅薄膜低温 快速晶化, 实现低成本制备优质多晶硅薄膜的有效 工艺, 具有广阔的应用前景+ ['

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3 物理学报37 卷 ........