Deposición de películas de a-si por hw-cvd

Deposición de películas de silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) por el método del hilo caliente deposición química de vapor (HW-CVD): Función de la temperatura del sustrato.
1. Introducción
Durante las dos últimas décadas y más tiempo, el Silicio amorfo hidrogenado (a-Si:H) ha sido extensamente estudiado como un material básico para aplicaciones de células solares de película delgada. Se hanusado varios métodos para producir material con buenas propiedades ópticas y electrónicas y mayores ratios de deposición. Además de estos, sólo la deposición de vapor químico mejorada por plasma (P-CVD) se ha llegado a establecer para aplicación industrial. Sin embargo, la calidad de las películas a-Si:H del dispositivo preparadas por el método P-CVD con parámetros de deposición optimizados, muestranbajos índices de crecimiento y limitan la deposición de la película a un rango estrecho de temperaturas del sustrato. Los bajos índices de crecimiento aumentan el tiempo de operación del proceso y por consiguiente el coste de la producción. El estrecho rango de temperaturas del sustrato implica la complejidad del control del hidrógeno, el cual es responsable de la degradación producida por la luzde las propiedades electrónicas. Además de la posibilidad de varias reacciones en fase gas induce a la formación de silanos en plasma de mayor orden y el bombardeo de las películas en crecimiento con iones de mayor energía acrecenta la creación de defectos en las películas de a-Si:H, los cuales dificultan las propiedades eléctricas. En consecuencia, es deseable, la investigación de métodos dedeposición alternativos que permitan mayores ratios de deposición y mayor calidad del dispositivo.
Depósito químico en fase vapor asistido por filamento caliente (HW-CVD) o simplemente "método de filamento caliente" ha recibido una considerable atención en los años recientes como un método de deposición alternativo para a-Si:H porque es capaz de mejorar la estabilidad de la película y lograrmayores ratios de deposición. En el método del filamento caliente no hay que mantener ninguna emisión y sólo las partículas con energías térmicas son involucradas. Este método parece ser capaz de proporcionar un fácil control en la producción de mayores ordenes desconocidos de silanos, cuyas reacciones en fase gas, generalmente conducen a la incorporación de un exceso de hidrógeno en la película. Asímismo, este método requiere pocos parámetros que pueden ser fácilmente optimizados y el proceso de crecimiento de la película necesita radicales primarios comunes (Si atómico y H atómico) producidos por el filamento caliente. Sin embargo, algunos informes indican que las películas depositadas por el método de filamento caliente no muestran una correlación sistemática entre los parámetros dedeposición y las propiedades resultantes de las película. Por otro lado, algunos informes han mostrado que las películas con un muy bajo contenido en hidrógeno tienen casi la misma calidad que las películas producidas mediante P-CVD, las cuales contienen una gran cantidad de hidrógeno (> 15 at%). Además, las películas obtenidas con el método del filamento caliente muestran menos degradación inducida porla luz.
En este apartado del capítulo, se presentaran las propiedades eléctricas, ópticas y estructurales de películas a-Si:H depositadas por el método del filamento caliente en función de la temperatura del sustrato. Se hizo un intento de depositar películas muy foto sensitivas con bajo contenido en hidrógeno mediante HW-CVD. En el presente estudio, se obtendrán películas de a-Si:H más fotosensibles, con bajo contenido de hidrógeno a mayores ratios de deposición.
2. Procedimientos experimentales
Las películas fueron depositadas simultáneamente en vidrio "corning #7059" y en obleas c-Si en un sistema HW-CVD. Se utilizó como fuente gas silano puro (SiH4) y "Matheson Semiconductor Grade". La presión durante la deposición se mantuvo constante usando una válvula reguladora manual....