以高密度化學氣相沉積系統製備矽薄膜及分析其參數對矽薄膜的影響

Analysis of the impact of parameters on silicon thin films synthesized by HDPCVD

吳晉齊(Chin-Chi Wu)

指導教授 ： 黃惠良

國立清華大學/電機資訊學院/電子工程研究所/碩士(2011年)

https://doi.org/10.6843/NTHU.2011.00554

摘要

We have developed a novel structure which can achieve the efficiency of 17.04%. The structure of the cell is combined of a-Si:H and poly-Si:H of grain size more than 1um with only a pn junction. To fabricate the cell, I will first analyze the parameters to manufacture the poly-Si:H thin film with ICPCVD.
In this thesis, I will use N&K, 4-point probe, SEM, XRD, Raman, XRD and Hall measurement to analyze the crystallinity and concentration of thin films. In the experiment, I will fabricate the films in different power densities and pressures.
We can get the thin film of about 50nm and crystalline fraction of 74.35% with power density of 0.694 W/cm2. Moreover, n-doped thin film of 3.27E19 cm-3 and p-doped of 8.317E16 cm-3 are obtained. We also propose the formation mechanism of uc-Si thin films.

關鍵字

高電漿密度化學氣相沉積系統 ； 感應式耦合電漿輔助化學氣相沉積系統 ； 矽薄膜

並列摘要

在之前的工作中，我們已經發展出了一個可以達到效率17.04% 的新結構。這個結構是由非晶矽和晶粒大於一微米的多晶矽所組成，且只有一個PN接面。為了完成這個新結構的太陽電池，我將會先分析ICPCVD的參數以製作出多晶矽薄膜。
在這篇論文裡，我將會用到N&K、四點探針、掃描式電子顯微鏡、拉曼光譜儀、X光繞射儀和霍爾量測，去分析薄膜的結晶度和濃度。在這個實驗裡，我將會在不同的功率密度和壓力下去製作出矽薄膜。
實驗結果顯示當功率達到0.694 W/cm2時，我們可以得到晶粒大小約50奈米，結晶度74.35%。而且，我們也製作出N摻雜濃度為3.27E19 cm-3和P摻雜濃度為8.317E16 cm-3。我們也對微晶矽薄膜提出其形成的機制。

並列關鍵字

HDPCVD ； ICPCVD ； si thin film

參考文獻

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