電漿輔助化學氣相沈積的基板加熱效應對非晶矽薄膜電晶體電性的影響

Abstract

本文利電漿輔助化學氣相沈積法在攝氏150 度到300 度的低溫下研製非晶矽薄膜電 晶體。在本研究中, 氮化矽在許多沈積條件下成長。改變的參數包括壓力、瓦數、溫 度等。較適合氮化矽沈積的條件是在低壓力高瓦數。本文也研究氮化矽、氧化矽和非 晶矽薄膜在不同的基板加熱溫度下沈積的特性。溫度愈高，其耐電壓特性愈好。在攝 氏300 度下沈積的氮化矽, 其耐電壓強度約在8∼10MV/CM 。 由紅外線光譜的分析，在攝氏150 度到300 度下沈積的氫化非晶矽薄膜, 在波數為20 20cm 和630cm 處各有一吸收峰。這是矽原子和單一氫原子鍵結的特徵。 最後，本文亦探討在不同基板加熱溫度下沈積的薄膜對非晶矽薄膜電晶體電性的影響 。在高溫度下沈積的薄膜所做成的電晶體有較好的特性。在攝氏330 度下沈積的薄膜 所做成的電晶體, 其開/ 關電流比甚至大於一百萬倍。這已經符合運用在液晶顯示器 的要求。但由於設備的限制，我們薄膜電晶體的結構中并沒有高濃度施體層薄膜。因 此在源極/ 汲極處的金屬接觸阻值較高, 而使得我們的薄膜電晶體的場效移動率較低 。