專利名稱：一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于硅基光電子應(yīng)用領(lǐng)域，具體涉及一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法。
背景技術(shù)：
隨著CMOS工藝特征尺寸的不斷減小，集成電路的集成度將越來越高，芯片間信號(hào)傳輸所使用的金屬互聯(lián)將成為器件性能提升的瓶頸。硅基光電子指的是，利用硅基材料來實(shí)現(xiàn)光的生成(將電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào))，光的傳播，光的調(diào)制，和光的探測(cè)(將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào))，從而實(shí)現(xiàn)信息在一定距離內(nèi)的傳播，是解決上述互連瓶頸的有效途徑之一。但由于硅本身的間接帶隙特性，硅基光源成為了光互聯(lián)的難題所在。近年來，富硅氮化硅(SiNx，x< 1. 33)體系由于其制備方法與大規(guī)模集成電路制造工藝兼容、光致發(fā)光效率較高、發(fā)光穩(wěn)定、載流子注入勢(shì)壘較低等優(yōu)點(diǎn)，受到了越來越廣泛的關(guān)注，已逐漸成為發(fā)展硅基光電子的候選材料之一。但是光致發(fā)光需要激光器激發(fā)，這不僅會(huì)增加整個(gè)系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)也增加了整個(gè)系統(tǒng)的成本。如果采用電致發(fā)光，則只需要一個(gè)簡(jiǎn)單的電源，可解決光致發(fā)光所帶來的問題。而富硅氮化硅薄膜的電致發(fā)光效率仍然較低，不足以滿足硅基光電子以光為信息載體在一定距離內(nèi)傳播并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，使得制備的硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度顯著強(qiáng)于普通硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度，并且工作在更高的輸入功率下， 不易被擊穿。一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，包括以下步驟(1)用電子束蒸發(fā)或直流磁控濺射的方法，在經(jīng)過化學(xué)清洗和氧化層去除后的P 型硅片的正面上沉積一層Ag薄膜，然后在氮?dú)饣蚨栊詺夥毡Ｗo(hù)下快速熱退火制得Ag島膜， 退火溫度為300-500°C，退火時(shí)間為I-IOmin ；所述的P型硅片的正面為P型硅片的拋光面；(2)采用氨氣和以氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)的混合氣體作為先驅(qū)氣體，用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法，在步驟(1)制得的Ag島膜上沉積一層富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法在所述的富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜；(3)用直流磁控濺射的方法，在所述的氧化硅薄膜上沉積一層ITOandium Tin Oxide，摻錫氧化銦)薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法在所述的P型硅片的背面沉積一層Al作為背面金屬電極，制得硅基薄膜發(fā)光器件。步驟(1)中，所述的P型硅片為P型外延硅片、P型重?fù)焦杵騊型輕摻硅片。步驟(1)中，所述的惰性氣氛通常為氬氣。步驟(1)中，所述的電子束蒸發(fā)中，電子束束流大小為15-30mA，膜厚儀顯示厚度為50-150 A,采用純度為99%及以上的Ag源。最優(yōu)選的技術(shù)方案中，電子束束流大小為 18-22mA，膜厚儀顯示厚度為98-102A。在上述的條件下進(jìn)行電子束蒸發(fā)沉積Ag薄膜，一方面，可保證Ag薄膜的均勻性，使其在經(jīng)過快速熱退火后能形成尺寸適中且相對(duì)均勻的顆粒；另一方面，Ag薄膜在經(jīng)過快速熱退火后能形成分散性相對(duì)較好的顆粒。步驟(1)中，所述的直流磁控濺射中，濺射功率為50_70W，濺射時(shí)間為20-90s， 沉積氣壓為l_10Pa，采用純度為99%及以上的Ag源。最優(yōu)選的技術(shù)方案中，濺射功率為 57-63W，濺射時(shí)間為79-81s，沉積氣壓為lOI^a。在上述的條件下進(jìn)行直流磁控濺射沉積Ag 薄膜，在保證Ag薄膜沉積效率的前提下，使其在經(jīng)過快速熱退火后能形成尺寸適中且分散性相對(duì)較好的島膜。步驟⑵中，以氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)中，氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為 95 5-85 15，最優(yōu)選氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為90 10。這樣，在保護(hù)儀器的前提下，有利于對(duì)以氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)氣體體積流量的控制。步驟O)中，氨氣和以氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)的流量比為10 100-30 100，最優(yōu)選為10 100。在相同電壓下，使用上述流量比制得的硅基薄膜發(fā)光器件的電致發(fā)光強(qiáng)度相對(duì)較強(qiáng)。步驟O)中，所述的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中，射頻功率為5_25W，襯底溫度為200-400°C，沉積氣壓為10-25Pa。最優(yōu)選的技術(shù)方案中，濺射功率為19-21W，襯底溫度為400°C，沉積氣壓為201^。這樣，在保證富硅氮化硅薄膜沉積效率的前提下，沉積所得的薄膜相對(duì)更加致密，薄膜質(zhì)量相對(duì)較好。步驟O)中，所述的電子束蒸發(fā)中，電子束束流大小為15_50mA，膜厚儀顯示厚度為100-300 A,采用石英片作為SiO2源。最優(yōu)選的技術(shù)方案中，電子束束流大小為 20-30mA，膜厚儀顯示厚度為245-255 A。這樣，在保證SW2薄膜均勻性的前提下，制備所得的硅基薄膜發(fā)光器件的穩(wěn)定性相對(duì)較好。本發(fā)明在傳統(tǒng)的硅基薄膜器件結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，利用氣相法在器件中加入一層Ag 島膜。Ag島膜的存在不但增強(qiáng)了富硅氮化硅中激子的輻射復(fù)合速率；還增強(qiáng)了器件的載流子注入效率；另外，Ag島膜的存在使器件的正面出光電極ITO的晶粒尺寸及表面粗糙度變大，這有利于降低光的內(nèi)反射和提高ITO薄膜的透明性。這三方面的原因使得器件的電致發(fā)光強(qiáng)度得到了極大的提高，在相同的驅(qū)動(dòng)電壓下，可以實(shí)現(xiàn)電致發(fā)光強(qiáng)度兩個(gè)數(shù)量級(jí)的增強(qiáng)，電致發(fā)光強(qiáng)度最高約可增強(qiáng)350倍。本方法中引入Ag島膜的方法非常簡(jiǎn)單，可與大規(guī)模集成電路制備工藝相兼容。本發(fā)明的硅基薄膜發(fā)光器件中，引入了 Ag島膜的結(jié)構(gòu)，由于銀納米顆粒具有獨(dú)特的表面等離子共振性質(zhì)，其表面等離子共振性質(zhì)隨顆粒尺寸、形狀以及金屬納米顆粒所處的介電環(huán)境等變化而變化，當(dāng)銀納米顆粒與發(fā)光體之間的位置在一定范圍內(nèi)，且銀納米顆粒的表面等離子共振能量與發(fā)光體的發(fā)光能量相近時(shí)，銀表面等離子就能與發(fā)光體發(fā)生強(qiáng)烈地耦合，導(dǎo)致發(fā)光體的輻射衰減速率增加，從而增強(qiáng)發(fā)光體的發(fā)光強(qiáng)度。本發(fā)明的硅基薄膜發(fā)光器件實(shí)現(xiàn)了富硅氮化硅薄膜電致發(fā)光的增強(qiáng)。


圖1為實(shí)施例1中Ag島膜的表面形貌圖。圖2為實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例1制得的參比器件的電致發(fā)光
■i並曰O
圖3為實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例1制得的參比器件的電流-電壓特性圖。圖4為實(shí)施例2中Ag島膜的表面形貌圖。圖5為實(shí)施例2制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例2制得的參比器件的電致發(fā)光
■i並曰ο
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例和附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不僅限于此。實(shí)施例1 對(duì)P型外延硅片(襯底電阻率小于0.004Ω ^m,外延層厚度為11. 4 μ m，電阻率為 2. 5 Ω · cm)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗并用氫氟酸去除表面氧化層。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗的步驟如下將 P型外延硅片放入1號(hào)清洗液(氨水、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 5)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min ；用去離子水充分洗凈P型外延硅片，將清洗后的 P型外延硅片放入2號(hào)清洗液(鹽酸、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 6)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min，取出后再用去離子水充分清洗。然后用電子束蒸發(fā)(電子束束流大小為20mA(士2mA)，膜厚儀顯示厚度為 IOOA ( ±2人)^8源為純度99.99%，襯底溫度為200°0的方法在P型外延硅片的拋光面(即P型外延硅片的正面)上沉積一層Ag膜，然后在氬氣氣氛的保護(hù)下400°C退火 aiiin獲得Ag島膜，其表面形貌如圖1的掃描電子顯微鏡照片所示，可見Ag島的尺寸分布從 50nm 至Ij lOOnm。以氣體體積流量比為10 100的氨氣(NH3)和用氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)(氮?dú)庀♂尩墓柰橹?，氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為90 10，即硅烷的體積濃度為10%)作為先驅(qū)氣體，用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(射頻功率為20W(士 1W)，沉積時(shí)間為6分鐘，襯底溫度為400°C，沉積氣壓為20Pa)的方法在Ag島膜上沉積一層厚60nm(士2nm)的富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為25mA(士5mA)，膜厚儀顯示厚度為 250 A ( ±5 A), SiO2源采用宜興市晶科光學(xué)儀器有限公司提供的石英片，石英片預(yù)先用丙酮與酒精分別超聲15 20分鐘進(jìn)行清洗，襯底溫度30(TC )在富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜。用直流磁控濺射的方法(濺射功率為60W(士3W)，濺射時(shí)間為5分30秒，氬氣和用氬氣稀釋的氧氣(氬氣稀釋的氧氣中，氬氣和氧氣的體積比為90 10，即氧氣的體積濃度為10% )的氣體體積流量比為45 5，襯底溫度為365°C，沉積氣壓為0. 7Pa，靶距為 7cm)沉積了一層150nm(士5nm)厚的ITO薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為60mA(士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為2000A ( + 10 A), Al源為用酒精擦洗并超聲15 20分鐘的Al絲，襯底溫度為20(TC)在P型外延硅片背面沉積一層 Al薄膜作為背面金屬電極，制得氮化硅基薄膜器件。對(duì)比例1對(duì)P型外延硅片(襯底電阻率小于0.004Ω ^m,外延層厚度為11. 4μπι，電阻率為 2. 5 Ω · cm)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗并用氫氟酸去除表面氧化層。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗的步驟如下將 P型外延硅片放入1號(hào)清洗液(氨水、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 5)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min ；用去離子水充分洗凈P型外延硅片，將清洗后的 P型外延硅片放入2號(hào)清洗液(鹽酸、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 6)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min，取出后再用去離子水充分清洗。以氣體體積流量比為10 100的氨氣(NH3)和用氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)(氮?dú)庀♂尩墓柰橹校獨(dú)夂凸柰榈捏w積比為90 10，即硅烷的體積濃度為10%)作為先驅(qū)氣體， 用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(射頻功率為20W(士 1W)，沉積時(shí)間為6分鐘，襯底溫度為 400°C，沉積氣壓為20Pa)的方法在P型外延硅片的拋光面(即P型外延硅片的正面)上沉積一層厚約60nm(士2nm)的富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為25mA(士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為250 A ( ±5 A ),SiO2源采用宜興市晶科光學(xué)儀器有限公司提供的石英片，石英片預(yù)先用丙酮與酒精分別超聲15 20分鐘進(jìn)行清洗，襯底溫度30(TC )在富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜。用直流磁控濺射的方法(濺射功率為60W(士3W)，濺射時(shí)間為5分30秒，氬氣和用氬氣稀釋的氧氣(氬氣稀釋的氧氣中，氬氣和氧氣的體積比為90 10，即氧氣的體積濃度為10% )的氣體體積流量比為45 5，襯底溫度為365°C，沉積氣壓為0. 7Pa，靶距為 7cm)沉積了一層150nm(士5nm)厚的ITO薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為60mA(士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為2000A ( + 10 A), Al源為用酒精擦洗并超聲15 20分鐘的Al絲，襯底溫度為20(TC)在P型外延硅片背面沉積一層 Al薄膜作為背面金屬電極，制得不含Ag島膜的氮化硅基薄膜器件作為參比器件。在驅(qū)動(dòng)電壓為7V時(shí)，分別測(cè)試實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例1制得的參比器件的電致發(fā)光譜，如圖2所示。從圖2中可以看到，實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度較對(duì)比例1制得的參比器件的電致發(fā)光強(qiáng)度有極大的提高，實(shí)現(xiàn)了電致發(fā)光強(qiáng)度兩個(gè)數(shù)量級(jí)的增強(qiáng)，最高約可達(dá)160倍?？梢?，加入Ag島膜之后，氮化硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度得到極大的增強(qiáng)。圖2中對(duì)比例1所對(duì)應(yīng)的曲線中的電致發(fā)光強(qiáng)度值為放大30倍后的電致發(fā)光強(qiáng)度值。分別測(cè)試實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例1制得的參比器件的電流-電壓特性，如圖3所示。從圖3可以看到，實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件的載流子注入效率較對(duì)比例1制得的參比器件的載流子注入效率有顯著的增加，驅(qū)動(dòng)電壓為7V時(shí)， 實(shí)施例1制得的氮化硅基薄膜器件的電流強(qiáng)度是對(duì)比例1制得的氮化硅基薄膜器件的電流強(qiáng)度的6. 5倍。可見，^Vg島膜的加入使氮化硅基薄膜器件的載流子注入效率有了顯著增加， 從而增大了氮化硅基薄膜器件在相同電壓下的電流。實(shí)施例2對(duì)P型外延硅片(襯底電阻率小于0.004Ω ^m,外延層厚度為11. 4 μ m，電阻率為 2. 5 Ω · cm)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗并用氫氟酸去除表面氧化層。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗的步驟如下將 P型外延硅片放入1號(hào)清洗液(氨水、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 5)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min ；用去離子水充分洗凈P型外延硅片，將清洗后的 P型外延硅片放入2號(hào)清洗液(鹽酸、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 6)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min，取出后再用去離子水充分清洗。然后用直流磁控濺射的方法(濺射功率為60W(士3W)，濺射時(shí)間為80s (士 Is)， 氬氣流量為30sCCm，襯底溫度為200°C，沉積氣壓為10Pa，靶距為7cm)在P型外延硅片的拋光面(即P型外延硅片的正面)上沉積一層Ag膜，然后在氬氣的保護(hù)下400°C退火60s 獲得Ag島膜，其表面形貌如圖4的掃描電子顯微鏡照片所示。以氣體體積流量比為10 100的氨氣(NH3)和用氮?dú)庀♂尩墓柰?S^)(氮?dú)庀♂尩墓柰橹?，氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為90 10，即硅烷的體積濃度為10%)作為先驅(qū)氣體，用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(射頻功率為20W(士 1W)，沉積時(shí)間為6分鐘，襯底溫度為400°C，沉積氣壓為20Pa)的方法在Ag島膜上沉積一層厚60nm(士2nm)的富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為25mA(士5mA)，膜厚儀顯示厚度為 250 A( +5 A), SiO2源采用宜興市晶科光學(xué)儀器有限公司提供的石英片，石英片預(yù)先用丙酮與酒精分別超聲15 20分鐘進(jìn)行清洗，襯底溫度30(TC )在富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜。用直流磁控濺射的方法(濺射功率為60W(士3W)，濺射時(shí)間為5分30秒，氬氣和用氬氣稀釋的氧氣(氬氣稀釋的氧氣中，氬氣和氧氣的體積比為90 10，即氧氣的體積濃度為10% )的氣體體積流量比為45 5，襯底溫度為365°C，沉積氣壓為0. 7Pa，靶距為 7cm)沉積了一層150nm(士5nm)厚的ITO薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為60mA(士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為2000A ( + 10 A), Al源為用酒精擦洗并超聲15 20分鐘的Al絲，襯底溫度為20(TC)在P型外延硅片背面沉積一層 Al薄膜作為背面金屬電極，制得氮化硅基薄膜器件。對(duì)比例2對(duì)P型外延硅片(襯底電阻率小于0.004Ω ^m,外延層厚度為11. 4 μ m，電阻率為 2. 5 Ω · cm)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗并用氫氟酸去除表面氧化層。標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗的步驟如下將 P型外延硅片放入1號(hào)清洗液(氨水、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 5)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min ；用去離子水充分洗凈P型外延硅片，將清洗后的 P型外延硅片放入2號(hào)清洗液(鹽酸、雙氧水和去離子水的體積比為1 1 6)，在80°C左右(80士5°C )的水浴中放置15 20min，取出后再用去離子水充分清洗。然后以氣體體積流量比為10 100的氨氣(NH3)和用氮?dú)庀♂尩墓柰?SiH4)(氮?dú)庀♂尩墓柰橹?，氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為90 10，即硅烷的體積濃度為10%)作為先驅(qū)氣體，用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(射頻功率為20W(士 1W)，沉積時(shí)間為6分鐘，襯底溫度為 400°C，沉積氣壓為20Pa)的方法在P型外延硅片的拋光面(即P型外延硅片的正面)上沉積一層厚60nm(士2nm)的富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為25mA (士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為250 A ( ± 5 A ), SiO2源采用宜興市晶科光學(xué)儀器有限公司提供的石英片，石英片預(yù)先用丙酮與酒精分別超聲15 20分鐘進(jìn)行清洗，襯底溫度30(TC )在富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜。用直流磁控濺射的方法(濺射功率為60W(士3W)，濺射時(shí)間為5分30秒，氬氣和用氬氣稀釋的氧氣(氬氣稀釋的氧氣中，氬氣和氧氣的體積比為90 10，即氧氣的體積濃度為10% )的氣體體積流量比為45 5，襯底溫度為365°C，沉積氣壓為0. 7Pa，靶距為 7cm)沉積了一層150nm(士5nm)厚的ITO薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法(電子束束流大小為60mA(士 5mA)，膜厚儀顯示厚度為2000A ( + 10 A), Al源為用酒精擦洗并超聲15 20分鐘的Al絲，襯底溫度為20(TC)在P型外延硅片背面沉積一層 Al薄膜作為背面金屬電極，制得了不含Ag島膜的氮化硅基薄膜器件作為參比器件。
分別測(cè)試實(shí)施例2制得的氮化硅基薄膜器件和對(duì)比例2制得的參比器件的電致發(fā)光譜，如圖5所示。從圖5中可以看到，實(shí)施例2制得的氮化硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度較對(duì)比例2制得的參比器件的電致發(fā)光強(qiáng)度有極大的提高，同樣實(shí)現(xiàn)了電致發(fā)光強(qiáng)度兩個(gè)數(shù)量級(jí)的增強(qiáng)，最高約可達(dá)350倍?？梢?，加入Ag島膜之后，氮化硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度得到了極大的增強(qiáng)。
權(quán)利要求
1.一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，包括以下步驟(1)用電子束蒸發(fā)或直流磁控濺射的方法，在經(jīng)過化學(xué)清洗和氧化層去除后的P型硅片的正面上沉積一層Ag薄膜，然后在氮?dú)饣蚨栊詺夥毡Ｗo(hù)下快速熱退火制得Ag島膜，退火溫度為300-500°C，退火時(shí)間為I-IOmin ；所述的P型硅片的正面為P型硅片的拋光面；(2)采用氨氣和以氮?dú)庀♂尩墓柰榈幕旌蠚怏w作為先驅(qū)氣體，用等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積的方法，在步驟(1)制得的Ag島膜上沉積一層富硅氮化硅薄膜，然后用電子束蒸發(fā)的方法在所述的富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜；(3)用直流磁控濺射的方法，在所述的氧化硅薄膜上沉積一層ITO薄膜作為正面出光電極，然后用電子束蒸發(fā)的方法在所述的P型硅片的背面沉積一層Al作為背面金屬電極， 制得硅基薄膜發(fā)光器件。
2.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的P型硅片為P型外延硅片、P型重?fù)焦杵騊型輕摻硅片。
3.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的惰性氣氛為氬氣。
4.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(1) 中的電子束蒸發(fā)中，電子束束流大小為15-30mA，膜厚儀顯示厚度為50-150 A,采用純度為 99%及以上的Ag源。
5.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(1)中的直流磁控濺射中，濺射功率為50-70W，濺射時(shí)間為20-90s，沉積氣壓為l_10Pa，采用純度為99%及以上的Ag源。
6.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(2) 中，以氮?dú)庀♂尩墓柰橹?，氮?dú)夂凸柰榈捏w積比為95 5-85 15。
7.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(2) 中，氨氣和以氮?dú)庀♂尩墓柰榈牧髁勘葹?0 100-30 100。
8.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(2) 中，所述的等離子增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積中，射頻功率為5_25W，襯底溫度為200-40(TC，沉積氣壓為10-25Pa。
9.如權(quán)利要求1所述的增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，其特征在于，所述的步驟(2) 中，所述的電子束蒸發(fā)中，電子束束流大小為15_50mA，膜厚儀顯示厚度為100-300 A,采用石英片作為SiO2源。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增強(qiáng)硅基薄膜電致發(fā)光的方法，包括如下步驟在P型硅片正面上沉積一層銀薄膜，然后進(jìn)行熱退火，在P型硅片正面上形成銀島膜；在銀島膜上沉積富硅氮化硅薄膜，然后在富硅氮化硅薄膜上沉積一層氧化硅薄膜；在氧化硅薄膜表面沉積一層ITO薄膜作為正面出光電極，在P型硅片背面沉積一層Al作為背面電極，制得硅基薄膜發(fā)光器件。本發(fā)明方法制備的硅基薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度顯著強(qiáng)于普通硅薄膜器件的電致發(fā)光強(qiáng)度；器件能工作在更高的輸入功率下，不易被擊穿。
文檔編號(hào)H01L33/00GK102157636SQ20111003065
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月27日
發(fā)明者任常瑞, 李東升, 楊德仁, 王 鋒 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)