Abstract
本論文的主旨，在利用電子迴旋共振化學氣相沉積低溫多晶矽薄膜電晶體所需的材料:氮化矽與磷摻雜多晶矽，並研究其薄膜特性。在氮化矽的成長方面，利用不同的氮氣與矽甲烷氣體的流量比來製備不同組成的氮化矽。以紅外線光譜及歐傑電子能譜測量薄膜內鍵結及元素比例。同時估算氫的含量。橢圓測厚儀用以測定成長速率及折射係數。同時利用當量比的氮化矽來製作電容並測量電容電流特性，以鑑定其電性。從研究的結果可以看出，以低溫電子迴旋共振式化學氣相沉積系統成長的氮化矽比傳統電漿輔助化學氣相沉積系統所成長者有較優越的特性。在磷摻雜多晶矽方面，不同的磷化氫與矽甲烷的氣體流量比用以達成不同的雜質摻雜量。電子顯微鏡與高解像電子顯微鏡用以檢視多晶矽膜的晶相與界面。四點探針與變溫電阻的量測用以瞭解雜質摻雜量對於電阻率及其活化能的關係。二次離子質譜儀用以定出雜質摻雜量。霍耳量測可瞭解載子的霍爾遷移率及載子的濃度。這些研究的結果指出，在低溫下成長的摻雜多晶矽，有較高的缺陷密度於晶界處，同時所摻雜的雜質摻雜量多數會析出於晶界處而無法有效提供自由載子，以致於所顯現的電阻率較高溫處理的摻雜多晶矽來的高。此外，圓錐狀的晶粒側面形狀與較粗糙的表面也會增加載子散射的程度，因此載子的霍爾遷移率雖然比非晶矽或微晶矽來的高，但仍不如高溫處理的摻雜多晶矽。藉由上述的基本量測，我們可以對低溫成長的摻雜多晶矽的結構與其電性，有深一層的認識與瞭解。