[发明专利]一种P型掺杂非晶硅薄膜的制备方法及装置

权利要求书

1.一种P型掺杂非晶硅薄膜的制备方法，其特征在于，在真空腔室中设置金属钽丝作为进行化学气相沉积的热催化器，对制备非晶硅薄膜的反应气体进行分解，并将分解物之间反应形成的硅基薄膜沉积在AZO导电玻璃上，其中钽丝与衬底板之间的距离为10~15cm；钽丝的直径为0.5~0.8mm，通过电加热，使钽丝温度为1700~1750℃；在真空腔室中设置一个热反应蒸发器，以铝作为蒸发源，以钽丝缠绕的陶瓷坩埚作为加热体，放置铝的陶瓷坩埚表面法线与衬底板平面之间的夹角为75~85℃，坩埚口距衬底板的竖直距离为5~8cm，在进行钽丝分解混合气体进行化学气相沉积的同时，控制陶瓷坩埚外壁所缠绕的钽丝温度为1200~1300℃，进行热反应蒸发铝材料，进行非晶硅薄膜的铝掺杂，从而形成P型掺杂的非晶硅薄膜；

所述制备方法包括以下操作步骤：

将AZO导电玻璃放入真空腔室的衬底板上，向真空腔室同时通入混合反应气体氢气和硅烷，氢气、硅烷的流量比为（1~1.5）∶1，通过衬底加热器控制衬底板的温度为200℃，对热催化器钽丝通过电加热至1700~1750℃，通过控制反应气体的流量使真空腔室体内反应气体的气压为5~10Pa，然后开启热反应蒸发系统，并调节缠绕在陶瓷坩埚上钽丝的通电电流，使该钽丝温度为1200~1300℃，最后打开磁控溅射靶材制备P型掺杂的非晶硅薄膜。

2.一种权利要求1所述P型掺杂非晶硅薄膜的制备装置，包括一个真空腔室（1），真空腔室（1）内设有衬底板（5），衬底加热器（9），衬底挡板（10），真空腔室（1）的底部接有真空泵（11），其特征在于，真空腔室（1）的上方设有与直流电源（4）电连接的金属钽丝（2）和反应气体的进气通道（8），真空腔室（1）的侧壁装有热反应蒸发器（7），热反应蒸发器（7）的出口接有陶瓷坩埚（6），陶瓷坩埚（6）表面法线与衬底板（5）平面之间的夹角为75~85℃，陶瓷坩埚口距衬底板的竖直距离为5~8cm，钽丝距衬底板的距离为10~15cm，陶瓷坩埚（6）的外表面缠绕钽丝（12），陶瓷坩埚（6）内部设置两层开有圆孔的蒸发掩膜板（14、15）。

3.根据权利要求2所述的一种制备P型掺杂非晶硅薄膜的装置，其特征在于，近坩埚口（16）的蒸发掩膜板（15）上开的圆孔数大于近坩埚底（13）的蒸发掩膜板（14）上开的圆孔数。