Cristalização de filmes finos de silício amorfo depositados por RF magnetron sputtering após difusão de dopantes
DOI:
https://doi.org/10.18265/2447-9187a2022id8062Palavras-chave:
cristalização, difusão térmica, filmes finos, silício amorfoResumo
Filmes finos de silício foram depositados usando a técnica de pulverização catódica por magnetron RF (RF magnetron sputtering), com potência elétrica variando de 300 W a 400 W e tempos de processamento de 40 a 90 minutos, a temperatura intrínseca de 100 oC. O objetivo foi investigar a potencial substituição de filmes de silício policristalino, obtidos por deposição química de vapor de baixa pressão, para fabricar transistores MOSFET. Em uma atmosfera de nitrogênio, os filmes foram submetidos à difusão dopante tipo n (fósforo) a 1150 oC por 60 minutos. As características cristalográficas dos filmes de silício foram analisadas usando difração de raios X e espectroscopia Raman. Sob todas as condições de deposição, os filmes exibiram uma fase amorfa. Os difratogramas permitiram o cálculo do tamanho médio de grão, que variou entre 13 nm e 25 nm, distribuídos dentro de uma matriz amorfa. A microscopia de força atômica revelou baixos níveis de rugosidade nos filmes amorfos depositados e naqueles submetidos à etapa de difusão de dopante. A resistência da folha dos filmes de silício, medida antes e após o processo de difusão do dopante, foi determinada usando a técnica Four-Point Probe. Os resultados demostraram uma correlação direta entre o aumento da condução elétrica e o crescimento do tamanho médio dos grãos.
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