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金属诱导晶化法(Metal Induced Crystallization:MIC)是一种极具应用前景的在普通玻璃衬底上制备高质量多晶硅的方法。其中,铝元素为研究最广的诱导金属,主要原因是铝在硅的能带中引入的能级最浅,最接近价带,可直接作为P型掺杂杂质。因此当铝作为诱导晶化的金属时,不仅可以直接作为接触电极,还可以作为P型掺杂,有利于置换出的多晶硅膜的进一步直接器件应用。本文用铝诱导晶化(Aluminum Induced Crystallization:AIC)法制备(111)取向生长多晶硅,对铝层厚度,退火的影响,SiO2层厚度,表面氧化铝层对多晶硅薄膜质量的影响进行了研究。将多晶硅作为籽晶层,再通过PECVD法沉积进行外延取向生长,并研究优化外延的条件,通过共焦显微镜、Raman、XRD、SEM、原子力显微等测试手段表征AIC形成的多晶材料结构及其结晶质量。本篇论文主要包括金属诱导Si(111)取向生长以及在此基础上外延生长两部分研究。主要工作和成果如下:(1)通过溅射不同厚度的A1层,我们发现铝层厚度过大会造成A1在表面残留。80nm A1膜厚度为表面无残留的临界值,能够诱导出高度取向生长Si(111)薄膜。(2)设定叠层薄膜Si(200nm)/Si02(8nm)/Al(80nm)退火条件分别取450℃3小时,8小时,500℃8小时,用来研究不同退火条件对A1诱导Si取向晶化生长的影响。实验证实450℃退火可以实现非晶硅晶化,而500℃退火,可以提高结晶速度,获得高质量(111)方向取向生长Si薄膜。(3)在叠层膜Si(200nm)/Si02/Al(80nm)中,利用磁控溅射制备二氧化硅嵌入层,分别沉积4nm、8nm和16nm的二氧化硅嵌入层,将叠层膜在氮气气氛下500℃退火8小时。结果表明三个样品均已实现(111)取向高度晶化,且没有其他取向晶相。界面层SiO2的存在抑制了 Si与A1直接混合生成硅化铝,降低了 Si的扩散速率,促进了(111)方向取向生长。(4)实验中发现经过自然氧化生成氧化铝的样品比未经过氧化的样品退火后能够获得更加致密的低空洞密度的薄膜。通过在铝表面反应溅射A12O3层可以达到与表面自然氧化相一致的功效,而且XRD结果表明溅射A12O3层的样品比没有溅射A12O3层样品经过相同条件退火后具有更强的Si(111)取向衍射峰。(5)基于铝诱导晶化获得的Si(111)取向薄膜,采用PECVD方法进行外延生长,沉积的Si薄膜经过500℃8小时气氛退火后主要成分为非晶,而经1000℃快速退火后,获得(111)取向多晶硅层,说明对于该外延生长法而言,500℃不足能够使非晶硅沿着(111)取向生长,1000℃则可以。该方法可以用于取向生长多晶硅厚膜的制备,应用于多晶硅薄膜太阳能电池。