Deposición y análisis del crecimiento de películas delgadas de silicio fabricado por PECVD

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio de las propiedades ópticas, estructurales y morfológicas de películas delgadas de silicio microcristalino hidrogenado (μc-Si:H) con diferentes concentraciones de boro. Las muestras de μc-Si:H fueron depositadas sobre un substrato de vidrio Corning 7059 mediante la técnica de Deposición Química en fase de Vapor Activada por Plasma (PECVD), en una mezcla de 94% de hidrógeno (H2) y 6% de silano (SiH4) y como gas dopante se utilizó diborano (B4H6) en el rango de 0 ppm a 75 ppm. Las constantes ópticas y el espesor del material fueron calculados a partir de los espectros de transmisión en el rango UV-Vis-IR cercano, usando el método de Swanepoel. El carácter microcristalino de las películas se identificó por medio de difracción de rayos X. Un análisis de la formación de los granos en la superficie de las muestras fue realizado a través de medidas de SEM y AFM. La evidencia de un crecimiento columnar de los granos cristalinos inmersos en una matriz de silicio amorfo fue obtenida por medidas realizadas con TEM. / Abstract. In this work we are present a study of optical, structural and morphological properties of borondoped hydrogenated microcrystalline silicon thin films (μc-Si:H). The μc-Si:H samples were deposited on Corning 7059 glass substrate by Plasma – Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD), in a mixture of 94%hydrogen (H2) and 6% silane (SiH4). Diborane (B2H6) was used as dopant gas in the range of 0 ppm to 75 ppm. The optical constants and thickness of the material were calculated from transmission spectrum in UV-Vis-NIR using the Swanepoel method. Micro-crystallinity of the samples was determined by X-ray diffraction. An analysis of the formation of grains on the surface of the samples was performed by SEM and AFM measurements. The evidence of a columnar growth of crystallines grains membedded in a matrix of amorphous silicon was obtained by TEM measurements.