極紫外域高エネルギ-光子を用いた安定構造非晶質シリコン系薄膜の形成

在极紫外区域利用高能光子形成稳定的非晶硅薄膜

• 批准号: 01850061
• 负责人: 冬木 隆
• 金额: $ 6.02万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Developmental Scientific Research (B)
• 财政年份: 1989
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1989 至 1990
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-01850061/
• 关键词: 非晶質シリコン; 光CVD; 極紫外光; 局在準位密度; 化学的気相堆積法; 内部光電子放出法; 一定生電流法; 光化学反応; 赤外吸収分光法; 水素結合構造; 活性種

本研究は極紫外域の高エネルギ-光子により原料ガスを励起分解し、生成された活性種を利用して化学反応を誘起、促進させ、熱や光照射等により物性が劣化しない安定な構造を持つ高品位の非晶質シリコン系薄膜を形成することを目的とする。1.<安定構造非晶質シリコン薄膜の物性評価>___ー極紫外光誘起化学反応を用いて,熱、光照射等による物性劣化の少ない安定構造非晶質シリコン膜の形成を実現した。一定光電流法によりギャップ内準位密度を評価したところ2×15^<15>cm^<-3>という低い値をもつことがわかった。膜内水素量が5%以下と少ないことから、ダングリングボンドが効率よく低減されている。内部光電子放出法によって決定された移動度ギャップと光学的ギャップとの差は従来のグロ-放電法により製作された膜のそれよりも小さく、極紫外光CVD膜はバンド端付近の局在準位が少なく高品質な膜であることを示唆している。2.<多元系非晶質膜の形成>___ー原料ガスに炭化水素系ガス(アセチレン)を混合して導入することにより非晶質シリコンカ-ボン薄膜を形成した。原料流量比を変える事により炭素組成比を0〜0.6の間で変化させることができた。それにともない光学的禁制帯幅が1.7〜3.0eVの間で制御できる。光導電率、ならびに暗導電率は炭素組成の増加にしたがって減少するが、炭素組成比0.3、禁制帯幅2.3eVの膜でも3〜4桁の光/暗導電率比が得られ、電子素子へ適用可能な膜が形成できた。今後、光源の安定した高輝度化、原料ガス導入量増加により堆積速度向上を目指し、実用化プロセスへの適用が期待される。

这项研究旨在激发和分解高能光子在极端紫外线范围内的高能光子，并使用产生的活性物种诱导和促进化学反应，并形成具有高级无定形硅的薄膜，具有稳定的结构，该结构不会因热或光照射而导致的物理性质，从而使物理特性不构成物理性质。 1。<<评估稳定结构的物理性能无定形硅薄膜> ___--紫外线光诱导的化学反应用于形成一种稳定的结构无定形的无定形硅膜，由于热，光照射而导致的物理性能很少降低，因此，由于使用恒定的光量化方法，它在高度的水平上被评估了，因此，它的水平密度是在恒定的水平密度时，它发现了一个低估的方法，它发现了一个低估的价值，它的价值是有一个值得一提的。 2×15^<15> cm^<-3>。由于膜中的氢量很小，在5％或更低的情况下，悬挂键可以有效降低。通过内部光发射方法确定的迁移率差距和光学差距的差异小于传统的GLO释放方法制造的膜的差异，这表明超硫化膜CVD膜在带边缘附近的定位水平较少，并且是高质量的膜。 2。<通过将碳氢化合物（乙炔）混合到原材料气体中，形成了多基超晶膜> __-无形硅碳薄膜。通过改变原材料流量比，碳组成比可以在0到0.6之间更改。另外，可以在1.7和3.0 eV之间控制光学频带宽度。光电导率和深色电导率随碳组成的增加而降低，但是还获得了碳组成比为0.3且禁止带宽度为2.3 eV的膜，并形成了3-4个光/暗电导率比率的3-4个级，从而使膜可将膜应用于电子设备。将来，预计该产品将通过增加光源的亮度并增加引入的原材料气体量来应用于实际应用，以提高沉积速度。

项目成果

H.Matsunami: "aーSi:H Films by direct photoーCVD and Doping Characteristics" Proceeding of the Intnernational PVSECー4. 289-293 (1989)

H.Matsunami：“直接光 CVD 和掺杂特性的 a-Si:H 薄膜”国际 PVSEC-4 会议记录 289-293 (1989)。

T.Shirafuji: "Low HydrogenーConcentration a Si:H Deposited by Direct PhotoーCVD" Technical digest of the International PVSECー5. 31-34 (1990)

T.Shirafuji：“直接光 CVD 沉积的低氢浓度 Si:H”国际 PVSEC-5 技术文摘 (1990)。

H.Matsunami: "a-Si:H Films by Direct Photo-CVD and Doping Characteristics" Proceedings of the 4th International Photovoltaic Science and Engineering Conference,Sydney. 1. 289-293 (1989)

H.Matsunami：“a-Si:H Films by Direct Photo-CVD and Doping Features”第四届国际光伏科学与工程会议论文集，悉尼。

白藤立: "真空紫外光を用いた直接光CVD法によるaーsi:H膜の製作と物性評価" 電子情報通信学会シリコン材料デバイス研究会技術研究報告. SDM89ー144. 7-11 (1989)

Tatsu Shirafuji：“使用真空紫外光的直接光学 CVD 方法制造和评估 asi:H 薄膜的物理性能”IEICE 硅材料和器件研究组技术研究报告 SDM89-144 (1989)。

H.Matsunami: "aーSi:H Deposited by Direct PhotoーCVD Using a MicrowaveーExcited Xe Lamp" Proceeding of 1990 Spring Meeting of Materials Research Society,USA. Symp.O. (1990)

H.Matsunami：“使用微波激发 Xe 灯通过直接光 CVD 沉积 a-Si:H”美国材料研究学会 1990 年春季会议论文集 (1990)。