H薄膜的再结晶技术发展概述.pdf

a一Si:H薄膜的再结晶技术发展概述 冯团辉，卢景霄，张宇翔，部小勇，王海燕，靳锐敏 (郑州大学教育部材料物理重点实验室，河南郑州450052) 摘 要:论述了非晶硅薄膜的主要再结晶技术，包括传统的炉子退火、金属诱导晶化、微波诱导晶化、快速热退 火和激光晶化。着重指出了各种晶化技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究的内容及其在多晶硅薄 膜太阳电池工业生产中的应用前景。 关键词:非晶硅薄膜;再结晶技术;多晶硅薄膜;多晶硅薄膜太阳电池 中图分类号二()484.1 文献标识码:A 文章编号:1004一3950(2004)06一0020一04 Recrystallizationtechnologyofa-Si:Hthinfilms FENGTuan-hui,LUJing-xiao,M ANGYu-xiang,etal (KeyLaboratoryofMaterialPhysicsoftheMinistryofEducation,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China) Abstract:Thisarticlepresentsanddiscussesmainrecrystallizationtechnologyofamorphoussiliconthinfilms,includingcon- ventionalfurnaceannealing,metal-inducedcrystallization,microwave-inducedcrystallization,rapidthermalannealingand lasercrystallization.Thisarticleaccentuatestheresearchresultsachieved,theadvantageanddisadvantageofvariousrecrys- tallizationtechnology,thecontentsshouldbefurtherstudiedandtheirapplicationprospectinpolysiliconthin-filmsolarcells industrialproduction. Keywords:amorphoussiliconthinfilm;recrystallizationtechnology;poly-Sithinfilms;poly-Sithin-filmsolarcells 技术已取得的研究成果、优缺点、有待进一步研究 0 引 言 的内容及其在太阳电池工业生产中的应用前景。 目前，多晶硅薄膜太阳电池被公认为是能够 1 固相晶化技术(SPC) 实现高效率、低成本、长寿命的第二代太阳电池的 候选者之一，而优质的多晶硅薄膜是获得高效多 固相晶化技术是指通过使固态下的非晶硅薄 晶硅薄膜太阳电池的前提。另外，多晶硅薄膜技 膜的硅原子被激活、重组，从而使非晶硅薄膜转化 术也广泛应用于图像传感器和薄膜晶体管等微电 为多晶硅薄膜的晶化技术。常规高温炉退火、快 子技术领域。因此，如何获得优质的多晶硅薄膜 速热退火、金属诱导晶化、微波诱导晶化等都属于 多年以来一直是众多研究单位的研究热点。用 固相晶化的范畴。 PECVD法直接沉积的多晶硅薄膜晶粒较小，缺陷 1.1常规高温炉退火 较多，光电性能较差，因此很多研究单位选择先用 该方法是指在真空或者高纯氮气保护下把非 PECVD法沉积非晶硅薄膜，然后通过再结晶技术 晶硅薄膜放人炉子内退火，使其由非晶态转变为 使非晶硅薄膜晶化成多晶硅薄膜。 多晶态的方法。它是利用非晶硅薄膜再结晶制备 目前人们采用的再结晶技术很多，主要有常 多晶硅薄膜的一种最直接、最简单的方法，也是人 规高温炉退火、快速热退火、金属诱导晶化、微波 们最早采取的