氢化非晶硅光学薄膜制备方法技术

本发明专利技术适用于薄膜制备技术领域，提供了一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层放置在旋转平台上，通过旋转平台对膜层进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台上的膜层进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台对应的圆周位置安置孪生靶材，且孪生靶材分别连接中频的正负极；D、对旋转平台所处的反应室进行真空处理，使其压力为‑0.1～6Pa；E、通过孪生靶材分别注射溅射气体和反应气体，溅射气体为氩气，反应气体为氢气，所述溅射压力为‑1～1Pa，氢化硅薄膜厚度为240～300nm。借此，本发明专利技术能够有效改善氢化硅薄膜的透过率、折射率和消光系数。

【技术实现步骤摘要】
氢化非晶硅光学薄膜制备方法
本专利技术涉及薄膜制备
，尤其涉及一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法。
技术介绍
氢化非晶硅薄膜制备技术已成为备受关注课题，由于其非凡的光电特性使得其在微电子
和太阳能
具有重大的实用意义和广阔的应用前景。在其传统的制备工艺中，存在至少如下两个缺陷：①衬底温度很高，容易导致薄膜的掺杂；②薄膜层生长缓慢，商业化成本很高。为此，人们提出了多种氢化非晶硅薄膜的制备新方法，但仍然未能很好的解决上述技术问题，实现氢化非晶硅薄膜的低温快速生长。综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
技术实现思路
针对上述的缺陷，本专利技术的目的在于提供一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，其可以有效改善氢化硅薄膜的透过率、折射率和消光率。为了实现上述目的，本专利技术提供一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层放置在旋转平台上，通过旋转平台对膜层进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台上的膜层进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台对应的圆周位置安置孪生靶材，且所述孪生靶材分别连接中频的正负极；D、对旋转平台所处的反应室进行真空处理，使其压力为-0.1～6Pa；E、通过孪生靶材分别注射溅射气体和反应气体，所述溅射气体为氩气，所述反应气体为氢气，所述溅射压力为-1～1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240～300nm。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述旋转速度为200r/min。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述靶材材质为P型非晶硅靶材。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述孪生靶材均采用P型非晶硅靶材，且所述孪生靶材安装有两组。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述步骤D中的压力为5Pa。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述溅射压了为0.5Pa，所述溅射时间为42min。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述溅射气体与反应气体比例为4:1。根据本专利技术的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，所述氢化硅薄膜厚度为270nm。本专利技术提供了一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层放置在旋转平台上，通过旋转平台对膜层进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台上的膜层进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台对应的圆周位置安置孪生靶材，且所述孪生靶材分别连接中频的正负极；D、对旋转平台所处的反应室进行真空处理，使其压力为-0.1～6Pa；E、通过孪生靶材分别注射溅射气体和反应气体，所述溅射气体为氩气，所述反应气体为氢气，所述溅射压力为-1～1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240～300nm。本专利技术的有益效果：通过分别注射溅射气体和反应气体，使反应室内的孪生靶材能够实现起辉溅射，进而使溅射的原子或原子团与氢原子发生化学反应，使原子或原子团能够沉淀到膜层表面，从而形成优异的非晶硅薄膜，提高该薄膜的透过率、折射率和消光系数。附图说明图1是本专利技术的结构示意图；图2是本专利技术旋转平台的结构示意图；图3是本专利技术的成膜示意图；图4是本专利技术中不同氢气流量占比条件下氢化硅吸收系数；图5是本专利技术中不同氢气流量占比条件下单层氢化硅透过率曲线；图6是本专利技术中不同氢气流量占比条件下氢化硅折射率；图7是本专利技术中不同氢气流量占比条件下氢化硅吸收系数的对数；在图中，1-流量控制器，2-氢气运输管道，3-氩气运输管道，4-旋转平台，5-靶材，6-孪生靶材，7-膜层，8-溅射气体，9-反应气体。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1～3，本专利技术提供了一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层7放置在旋转平台4上，通过旋转平台4对膜层7进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台4上的膜层7进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台4对应的圆周位置安置孪生靶材6，且所述孪生靶材6分别连接中频的正负极；D、对旋转平台4所处的反应室进行真空处理，使其压力为-0.1～6Pa；E、通过孪生靶材6分别注射溅射气体8和反应气体9，所述溅射气体8为氩气，所述反应气体9为氢气，所述溅射压力为-1～1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240～300nm。优选的是，本专利技术的旋转速度为200r/min，能够有效使膜层7相对孪生靶材6具有近似等效位置，从而获得相同的成膜厚度。另外，本专利技术的靶材5材质为P型非晶硅靶材，能够有效实现起辉溅射作用，提高反应效率和反应质量。进一步的，本专利技术的孪生靶材6均采用P型非晶硅靶材，且所述孪生靶材6安装有两组，通过两组孪生靶材6分别通入氢气和氩气，使其能够实现起辉溅射，提高反应效率和反应质量。更好的，本专利技术的步骤D中的压力为5Pa，能够使反应中的压力实现均衡，提高起辉溅射效果，保证氢化非晶硅化学薄膜的有效制备，提高工作效率和工作质量。实施例一：本专利技术提供了一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层7放置在旋转平台4上，通过旋转平台4对膜层7进行旋转，旋转速度为60r/min；B、对旋转平台4上的膜层7进行加热，使其温度为100℃；C、在旋转平台4对应的圆周位置安置孪生靶材6，且所述孪生靶材6分别连接中频的正负极；D、对旋转平台4所处的反应室进行真空处理，使其压力为-0.1Pa；E、通过孪生靶材6分别注射溅射气体8和反应气体9，所述溅射气体8为氩气，所述反应气体9为氢气，所述溅射压力为-1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240nm。所述靶材5材质为P型非晶硅靶材。所述孪生靶材6均采用P型非晶硅靶材，且所述孪生靶材6安装有两组。所述溅射时间为42min。所述溅射气体与反应气体比例为4:1。孪生靶材6通过运输管道连接流量控制器1，通过流量控制器1对流经孪生靶材6的气体流量进行控制，运输管道包括氢气运输管道2和氩气运输管道3，流量控制器1包括氢气流量控制器、氩气流量控制器和双气体流量控制器，能够对氢气和氩气的注入量分别进行控制，同时通过双气体流量控制器可以对混合气体进行控制，使氢气和氩气在流通混合过程中，能够得到有效控制，防止其出现混乱气体的无效注入，影响氢化非晶硅薄膜的加工质量。实施例二：本专利技术提供了一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，包括以下步骤：A、将膜层7放置在旋转平台4上，通过旋转平台4对膜层7进行旋转，旋转速度为200r/min；B、对旋转平台4上的膜层7进行加热，使其温度为150℃；C、在旋转平台4对应的圆周位置安置孪生靶材6，且所述孪生靶材6分别连接中频的正负极；D、对旋转平台4所处的反应室进行真空处理，使其压力为5Pa；E、通过孪生靶材6分别注射溅射气体8和反应气体9，所述溅射气体8为氩气，所述反应气体9为氢气，所述溅射压力为0.5Pa，所述氢化硅薄膜厚度为270nm。所述靶材5材质为P型非晶硅靶材。所述孪生靶材6均采用P型非晶硅靶材，且所述孪生靶材6安装有两组。所述溅射时间为42min。所述溅射气体与反应气体比例为4:1。孪生靶材6通过运输管道连接流量控制器1，通过流量控制器1对流经孪生靶材6的气体流量本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将膜层放置在旋转平台上，通过旋转平台对膜层进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台上的膜层进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台对应的圆周位置安置孪生靶材，且所述孪生靶材分别连接中频的正负极；D、对旋转平台所处的反应室进行真空处理，使其压力为‑0.1～6Pa；E、通过孪生靶材分别注射溅射气体和反应气体，所述溅射气体为氩气，所述反应气体为氢气，所述溅射压力为‑1～1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240～300nm。

【技术特征摘要】
1.一种氢化非晶硅光学薄膜制备方法，其特征在于，包括以下步骤：A、将膜层放置在旋转平台上，通过旋转平台对膜层进行旋转，旋转速度为60～250r/min；B、对旋转平台上的膜层进行加热，使其温度为100～200℃；C、在旋转平台对应的圆周位置安置孪生靶材，且所述孪生靶材分别连接中频的正负极；D、对旋转平台所处的反应室进行真空处理，使其压力为-0.1～6Pa；E、通过孪生靶材分别注射溅射气体和反应气体，所述溅射气体为氩气，所述反应气体为氢气，所述溅射压力为-1～1Pa，所述氢化硅薄膜厚度为240～300nm。2.根据权利要求1所述的氢化非晶硅光学薄膜制备方法，其特征在于，所述旋转速度为200r/min。3.根据...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢小静，
申请(专利权)人：深圳市都乐精密制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44