رشد دما پايين نانو بلورهاي سيليكان و ژرمانيم به كمك پلاسماي RF هيدروژن براي ساخت ترانزيستورهاي لايه نازك

Low Temperature Growth of Nano-Crystalline Silicon and Germanium Using RF Hydrogen Plasma with Application in Thin Film Transistors

ساختارهاي نانو بلوري سيليكان و ژرمانيم به كمك هيدروژناسيون با پلاسماي RF و حرارت دهي در چندين مرحله متوالي و بدون نياز به استفاده از فلز ، بر بستر شيشه اي رشد داده شده اند . اين فرآيند منجر به ايجاد ساختار هاي دانه اي سيليكان و ژرمانيم با اندازه متوسط دانه كمتر از 100 نانومتر به ترتيب در دماهاي پايين150 °C و 250 °Cمي شود . اثر توان پلاسماي هيدروژن در دماهاي مختلف بر روي بلورينگي اين لايه ها به كمك آناليز TEMو SEM بررسي شده اند . با كنترل دماي حرارت دهي و توان پلاسما ، لايه هاي چند بلوره سيليكان و ژرمانيم با كيفيت افزاره اي رشد داده شده اند كه مي توان از آنها در ساخت ترانزيستورهاي لايه نازك كه در الكترونيك مساحت بزرگ ارزان قيمت كاربرد دارند ، استفاده كرد

Nano-crystalline Si and Ge layers were grown at low temperatures on glass substrates by successive RF-PECVD hydrogenation and annealing steps, with no need to any metal incorporation. This leads to formation of granular Si and Ge structures with average grain size of less than 100nm at temperatures as low as 250ºC and 150ºC, respectively. The effect of hydrogen plasma power at various temperatures on the crystallinity of the layers has been studied by SEM and TEM analyzes. With control over annealing time and plasma power, device-quality polycrystalline Ge and Si layers have been grown, which could be employed in fabrication of thin-film transistors for applications in low cost large-area electronics.