[发明专利]一种通过共生长对硅基薄膜进行掺杂的方法

摘要

本发明涉及一种通过共生长对硅基薄膜进行掺杂的方法，属于薄膜硅材料的制备技术领域。首先在真空腔的腔体壁上设置一个热丝化学气相沉积系统和一个磁控溅射系统，将清洗后的衬底放入真空腔的样品座上，向真空腔中通入反应气体氩气、氢气和硅烷，对热丝加热，并对磁控溅射系统施加直流偏压，打开磁控溅射靶材和热丝前的挡板，制备硅基薄膜。本发明与已有技术相比，制备的薄膜掺杂元素的含量比较均匀，可实现突变掺杂。而且所需设备简单，掺杂量易于控制，可以实现高掺杂浓度，低离子损伤的薄膜制备，具有操作方便、重复可靠的特点，具有广阔的应用前景。

主权项

一种通过共生长对硅基薄膜进行掺杂的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)在真空腔的腔体壁上设置一个热丝化学气相沉积系统和一个磁控溅射系统，以高纯钨丝或钽丝作为热丝化学气相沉积系统的热丝源，使热丝源与所述的衬底之间的距离为5～15厘米，使样品座表面法线与热丝架平面的夹角为α，α＝75～85度，以待掺杂金属作为磁控溅射系统的溅射靶，样品座表面法线与溅射靶平面的夹角为β，β＝5～15度；(2)将清洗后的衬底放入真空腔的样品座上，使真空腔的真空度高于1×10‑3帕；(3)向真空腔中通入反应气体氩气、氢气和硅烷，三种气体的流量比为：氩气∶氢气∶硅烷＝(6～20)∶6∶(2～12)，使腔体内反应气体的气压为1～6帕，对热丝加热，使热丝温度达到1600～2000℃，对磁控溅射系统施加直流偏压，直流溅射的功率为66～120瓦，并使衬底座相对样品台的旋转速度为1～30转/分；(4)打开磁控溅射靶材和热丝前的挡板，制备硅基薄膜。