[发明专利]用短脉冲激光产生的等离子体作用在硅表面制备PN层的方法有效
| 申请号： | 202110689764.6 | 申请日： | 2021-06-22 |
| 公开（公告）号： | CN113436968B | 公开（公告）日： | 2023-05-05 |
| 发明（设计）人： | 黄忠梅;黄伟其;郑云誉;陈梦元;张航;李鑫;王安琛;王梓霖;王可 | 申请（专利权）人： | 贵州大学 |
| 主分类号： | H01L21/268 | 分类号： | H01L21/268;H01L21/324 |
| 代理公司： | 贵阳中新专利商标事务所 52100 | 代理人： | 李亮;程新敏 |
| 地址： | 550025 贵州省贵*** | 国省代码： | 贵州;52 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 脉冲 激光 产生 等离子体 作用 表面 制备 pn 方法 | ||
【权利要求书】：
1.一种利用短脉冲激光产生的等离子体作用在硅表面制备PN结的方法，其特征在于：用飞秒或纳秒脉冲激光束作用硅表面，产生表面等离子层，电子跟随光频震荡浮于表面形成电子气，而惰性大的硅离子层分布在下方，通过向硅离子层注入P型掺杂形成下面的P型硅层；然后，在短脉冲激光溅射出的硅离子逐渐沉积的表层上冲入N型气体形成上面的N型硅层；最后，经高温退火形成稳定的PN结层结构；
所述的注入P型掺杂是在10-6 Pa的真空腔中，用紫外纳秒激光束作用三族固体靶材溅射离子沉积于硅缓冲层上，进行P型掺杂，从而形成P型硅层；
所述的N型硅层是在10-6 Pa的真空腔中冲入N型气体，将真空降至10Pa左右，用紫外纳秒激光束作用于硅靶上溅射硅离子掺氮沉积于P型硅层上，形成N型硅层，其过程中加负高压1800V形成等离子体束流30-50mA以加固N型硅层；
所述的经高温退火形成稳定的PN结层结构是将利用短脉冲激光产生的等离子体作用在硅表面制备的PN层上用纳秒脉冲激光沉积上硅封顶层，经1000℃高温退火晶化形成稳定的PN结层结构。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在利用短脉冲激光产生的等离子体作用制备的硅PN层中，用退火与掺杂构建PIN夹层里的量子点结构，从而应用与硅基发光和光伏器件中。
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H01 基本电气元件
H01L 半导体器件；其他类目中不包括的电固体器件
H01L21-00 专门适用于制造或处理半导体或固体器件或其部件的方法或设备
H01L21-02 .半导体器件或其部件的制造或处理
H01L21-64 .非专门适用于包含在H01L 31/00至H01L 51/00各组的单个器件所使用的除半导体器件之外的固体器件或其部件的制造或处理
H01L21-66 .在制造或处理过程中的测试或测量
H01L21-67 .专门适用于在制造或处理过程中处理半导体或电固体器件的装置；专门适合于在半导体或电固体器件或部件的制造或处理过程中处理晶片的装置
H01L21-70 .由在一共用基片内或其上形成的多个固态组件或集成电路组成的器件或其部件的制造或处理；集成电路器件或其特殊部件的制造
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