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
Os filmes finos de silício foram depositados pela técnica de RF magnetron sputtering, em potência elétrica variando de 300 W a 400 W e tempos de processamento de 40 minutos a 90 minutos, para a temperatura intrínseca ao processo de 100 oC, para estudar a possível substituição do filme de silício policristalino depositado pela técnica de deposição química em baixa pressão por meio de vapor/gás utilizado na fabricação de transistor MOSFET. Os filmes de silício foram submetidos à etapa de difusão de dopantes tipo n (fósforo) na temperatura de 1150 oC e 60 minutos em ambiente de nitrogênio. A difração de raios X e espectroscopia Raman foram técnicas utilizadas para acompanhar as variações cristalográficas dos filmes de silício. Nas condições de deposição, todos os filmes apresentaram-se amorfos. Por meio dos difratogramas, pode-se calcular o tamanho médio dos grãos, cujos valores ficaram entre 13 nm e 25 nm e que esses grãos estão distribuídos em uma matriz amorfa. Microscopia de força atômica indicou que os filmes amorfos depositados e os filmes submetidos a etapa de difusão de dopantes apresentaram baixo nível de rugosidade. Para se determinar a resistência de folha dos filmes de silício, antes e após a difusão de dopantes, utilizou-se a técnica de Quatro Pontas, cujos valores mostraram uma dependência direta entre o aumento da condução elétrica com o aumento do tamanho médio dos grãos.
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