[发明专利]一种P型掺杂非晶硅薄膜的制备方法及装置

摘要

本发明公开一种P型掺杂非晶硅薄膜的制备方法及装置，包括一个真空腔室，真空腔室内设有衬底板，衬底加热器，衬底挡板，真空腔室的底部接有真空泵，真空腔室的上方设有与直流电源电连接的金属钽丝和反应气体的进气通道，真空腔室的侧壁装有热反应蒸发器，热反应蒸发器的出口接有陶瓷坩埚，陶瓷坩埚表面法线与衬底板平面之间的夹角为75~85℃，陶瓷坩埚口距衬底板的竖直距离为5~8cm，钽丝距衬底板的距离为10~15cm，陶瓷坩埚的外表面缠绕钽丝，陶瓷坩埚内部设置两层开有圆孔的蒸发掩膜板；本发明不存在离子轰击效应，不会造成非晶硅薄膜的膜面损伤及内部缺陷，通过调节热反应蒸发的钽丝温度来控制铝掺杂量的大小，有效控制掺杂浓度。

主权项

一种P型掺杂非晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，在真空腔室中设置金属钽丝作为进行化学气相沉积的热催化器，对制备非晶硅薄膜的反应气体进行分解，并将分解物之间反应形成的硅基薄膜沉积在AZO导电玻璃上，其中钽丝与衬底板之间的距离为10~15cm；钽丝的直径为0.5~0.8mm，通过电加热，使钽丝温度为1700~1750℃；在真空腔室中设置一个热反应蒸发器，以铝作为蒸发源，以钽丝缠绕的陶瓷坩埚作为加热体，放置铝的陶瓷坩埚表面法线与衬底板平面之间的夹角为75~85℃，坩埚口距衬底板的竖直距离为5~8cm，在进行钽丝分解混合气体进行化学气相沉积的同时，控制陶瓷坩埚外壁所缠绕的钽丝温度为1200~1300℃，进行热反应蒸发铝材料，进行非晶硅薄膜的铝掺杂，从而形成P型掺杂的非晶硅薄膜；所述制备方法包括以下操作步骤：将AZO导电玻璃放入真空腔室的衬底板上，向真空腔室同时通入混合反应气体氢气和硅烷，氢气、硅烷的流量比为（1~1.5）∶1，通过衬底加热器控制衬底板的温度为200℃，对热催化器钽丝通过电加热至1700~1750℃，通过控制反应气体的流量使真空腔室体内反应气体的气压为5~10Pa，然后开启热反应蒸发系统，并调节缠绕在陶瓷坩埚上钽丝的通电电流，使该钽丝温度为1200~1300℃，最后打开磁控溅射靶材制备P型掺杂的非晶硅薄膜。