Abstract
近年來由電漿強化化學氣相沉積(PECVD )系統分解矽烷(silane)所製造出高品質的非晶矽薄膜以被廣範的應用。例如: 主動矩陣液晶顯示器(AMLCD's )的驅動元件, 影像感測器及其驅動元件和太陽能電池等元件。這主要是由於此種非晶矽薄膜有較低的深層態密度, 容易經由摻雜氣體的加入而達到摻雜的目的以及在大面積沉積和低溫製程上的能力。在這篇論文中, 將首先提及一般非晶矽薄膜和微晶矽薄膜的成長機制, 之後探討利用自製的電漿強化化學氣相沉積系統來找出氫化未摻雜非晶矽薄膜、氫化未摻雜微晶矽薄膜、n+氫化非晶矽薄膜、n+氫化微晶矽薄膜、和氮化矽薄膜, 並分析其成長條件及特性。成功的製造出氫化未摻雜微晶矽薄膜與氫化未摻雜非晶矽薄膜的暗電導率比為十的五次方和高電導率(6.3 S/cm)的n+氫化微晶矽薄膜。最後, 將氫化未摻雜微晶矽薄膜和n+氫化微晶矽薄膜應用在薄膜電晶體上。並分析其在不同結構薄膜電晶體上的影響。一個好的薄膜電晶體要有高的導通電流和開關比並且為低溫大面積製程。n+氫化微晶矽薄膜應用在薄膜電晶體的源、汲接觸可降低起始電壓和近低汲電壓處電流擁擠的現象。我們曾經用合成的非晶矽和微晶矽在薄膜電晶體的作用層中。本想利用此種結構做一個有較大的導通電流也有高的開關比的薄膜電晶體。但實驗發現微晶矽與氮化矽之間的界面特性比非晶矽與氮化矽之間的界面特性差。這是個需要再進一步探討的問題。另一個實驗上的發現是: 當我在氮化矽上先長 200埃的氫化未摻雜微晶矽薄膜再長 1800埃氫化未摻雜非晶矽薄膜形成一勢能阱, 觀察到負電阻值。這是一個值得再進一步研究的問題。