Способ получения слоев аморфного кремния

 

Изобратение откосится к технологии фотопреобразующих прибсфов. Цель изобретения - упрощение технологического процесса при улучшении электрофизических параметров при получении слоез аморфного кремния с заданной шириной запрьщенной зоны ЕЙ. Слои кремния получают осаждением из монос -1пана или гаяовой смеси моносилана с газом-разбавителем в тлеющем ВЧ-разряде при объемной мощности W 0,146 - 0,093 К 0,, где Кл заданная ширина запрещенной зоны, эВ; р - давление, Торр, причем i р 6 3, 0,146,, 0,095, 0,017 - размерные коэффициенты. Значение уста- g йавливают в диапазоне 4 л-2. (Т - 4s «iO Вт/см , 1 з„п, ф-лы, I .табл. S

СООЗ ССВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 5 Н 01 т 3,/18

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (46) 07. 12,91. Бкл. !"- 45 (21) 4200665/25 (22) 27,02,87 (72) Е «М«Соколов, Е,Л .Приходько«

В.В,Гастев, О.Г.Сухоруков и С.B.Ïåòðos (53) 621,382(088.8) (56) S.A.Àðo-Namons et а1. "Dependence of the E1;ectronic and 0ptical

Properties of Unhydrogenated м-Si

on Preparation Conditions" — Phyg

Status Solidi v А79, р. 477-482, 1983.

М.С.Ctetella, I.A.Yregry,Hydrogenated eL-SÖ Ge„„a Potential Яо1ег

Cell Material". — g. Electrochem

Зос. v, 129, р. 2850-2855, 1982, (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОЕВ ЛМОРФ1!ОГО КРЕМНИЯ (57) Изобретение относится к технологии фо гопреобразующих прибс ров.

Цель изобретение — упрощение технологического процесса при улучшении электрофизических параметров при получении слоев аморфного кремния с заданной щириной запрещенной зоны

Е, Слои кремния получают осаждением из моносилана или газовой смеси моносилана с газом-рязбавителем в тлеющем ВЧ-разрвде при объемной мощнос" ти iv = О, 146 — Ор 095 . + 0,017р, « где Š— заданнал щирина запрещенной а зоны, зВ; р — давление, Торр, причем р 6 3, 0,146, 0„095»017 — pasмерные коэффициенты, Значение устаЯ вдавливают в диапазоне 4 10 — 4 <

<10 Вт/см, 1 з.п. ф-лы, табл.

1435105

Изобретение относится к области технологии полупроводниковых матерна" лов и можвт быть использовано при изготовлении фотопреобразующих приборов.

Целью изобретения является упрощение технологического процесса при улучшении злектрофизиологических параметров при получении слоев аиорфного кремния с заданной шириной запрещенной эоны Е .

Сущность изобретения состоит н том, что экспериментально установлена взаимосвязь между шириной запрещенной зоны, объемной мощностью ВЧразряда и давлением в реакционной камере, эмпирически выражаемая соотношением

Е 1,55 - I0,6× < 0„18р, где F — ширина запрещенной эоны, эВ;

Я вЂ” объемная мощность ВЧ-разряда, Вт/си ; р — давление, Торр, При практическом использовании указанной зависимости удобнее пользоваться следующим выражением, которое получается иэ предыдущего:

Ч 0,146 — 0,095Е„+ 0,017р J где Е задана, р устанавливают в интервале от 1 до 3 Торр, а M onpepes awa по формуле.

Нижнии значением диапазона давления является I Торр, так как при р с1 Торр ухудшаются электрофизические н механические свойства слоев, что проявляется в отс.паивании пленок от основы, 4О

При р> 3 Торр указанная выше завцсимость Е от параметров процесса не соблюдаетс", что приводит к невозможности достижения заданного значения Е е

45 3

11ри значениях Ы» 4 10 Вт/см и

M> 4 117 Вт/си указанная выше зависимость сохраняется„ но несколько ухудшаются злектрофизические характеристики слоев, в частности, произведение р уиеньшаетсq до 10

I0 си /В.

П р и и е р ll. .Получают слой аморфного кремния с шириной запре щенной зоны Е = 1,,75 эВ.

В раоочую камеру установки осаждения слоев аморфного кремния загружают Стеклянные пластины со::формированными на них прозрачными контактами БпО и нанесенным поверх Sn0>

I р -слоем легированного бором аморфного кремния. Камеру предварительно откачивают до остаточного давления

-6

ll0 Торр и после прогрева пластин о до 250 С заполняют смесью моносилана (10 об.%) с водородом.

Требуемое значение ширины запреценной эоны 1,75 эВ, давление в реакционной камере выбирают равным 1 Торр что соответствует среднему значению приведенного диапазона. Тогда по приведенной формуле

И = 9,146 — 0,095 1,75 +

+ 0,017 2 = 0,014 (Вт/см )

При Ч = 1,4 10 Вт/си и р =

2 Торр процесс осаждения слоя проводят в течение 40 мин. В данных условиях получают слой со следующими характеристиками: Е, = ll,75 эВ; т

II,1 10 Ом см ; p — 1,3 1О см /В; толщина слоя d = 0,5 икм.

Измерение Е проводили зллипсоиетрическим методом, а электрофизических параметров — с помощью напыленных на пластинах-спутниках алю- миниевых контактов.

В таблице приведены характеристики слоев аморфного кремния, полученных при различных значениях И и р с соблюдением описанной выше последовательности операций.

Из приведенных примеров видно, что использование предлагаемого способа (см, примеры 9 1 — 8) позволяет получать слои аиорфного креи" ния, имеющие заданную ширину запрещенной зоны в широком диапазоне значений (1,3 — 2,0 эВ) с высокими злектрофизическиии параметрами. формула изобретения

Способ получения слоев аморфного кремния для фотопреобраэователей, включающий осаждение слоев иэ моносилана или газовой смеси моносилана с газом-раэбавнтелеи в тлеющем ВЧ-, разряде при пониженном давлении р (Topp) отличающийся тем,. что, с целью упрощения технологического процесса при улучшении злектрофизических параметров при получении слоев аморфного кремния с заданной шириной запрещенной зоны

Е (эВ), осаждение слоев кремния проэ )435105

4l водят при объемной мощности ВЧ-раз- - причем давление выбирают в диапазоряда W (Вт/см ), определяемой по не (1 — 3) Торр. формуле 2. Способ по и. 1 о т л и ч а

5 ю шийся тем что значение мощности ВЧ-разряда устанавливается в

W = 0,)46 — 0,095Е + 0,0!7р диапазоне 4 10 ...4 )О (Вт/см ).

Примерк реалиэацнн способа получения слоев аморфного кремния

Эаданяое Параметрм полученнвас слоев

Состав гаэовой араметры процесс

: Т р <, см /В р, )ор меся

1,3 10 в

),О )О

1 14)0 20

)ОХ 81Н + )) 1,75

2 141(Г 10

l,57

3 1 4 ° )0 3 О

I 93

4 14)о 2 ° О

100Х 8!Н

5 310 20

6 5 10 20.)ОХ 8tH + )) 1,88

1,37

1,87

7 4 10 20

° 1

8 4 ° 10 ° 2,0

9 l 4 10 4,0

lO 1,4 10 0,5

)! 3 )б 05

),95 1 ° О 10

2 03

1,48 отслоение слоя от основы

IOX SkH< + 5X Ge))< I,55

+н, 3 ° IO

I 60 610

Редактор Н. Коляда

Заказ 4698

Производственно-полиграфическое предприятие„ г ° Ужгород, ул. Проектная, 4

175))10

),55 1,2 )а "

I 95 I ° О 1(Г

1,70 1,0 10

l,9 9,5 IO

),4,й 10

I,85 1,0 10

Ii50 1,2 10

Составитель Ф, Фазыпов

Техред А, Кравчук Корректор В ° Гирняк

Тираж Подписное

ВНИИПИ Государстненного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Гаушская наб., д. 4/5

1,2,Р)0 и

),4 ° IO

3 ° 10

8 10

1,0. )о-а

I,) 10

l,0 1O