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氮化硅薄膜具有高的化学稳定性、高电阻率、绝缘性好、硬度高、光学性能良好等特性,在半导体器件、微电子工业、光电子工业、太阳能电池等方面具有广泛的应用。近年来,氮化硅薄膜作为太阳能电池的减反射膜越来越引起人们的关注。作为减反射膜,氮化硅薄膜具有良好的光学性能(其折射率在2.0左右,比传统的二氧化硅减反射膜具有更好的减反射效果)。同时,氮化硅薄膜还具有良好的钝化效果,对质量较差的硅片能起到表面和体内的钝化作用。目前,氮化硅薄膜的主要制备技术有低压化学气相沉积(LPCVD),射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)等技术,但这些技术存在沉积温度高的缺点。电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积(ECR-PECVD)具有等离子体密度高(1011~1013/cm3)、电离度高、对衬底材料轰击能量低、沉积温度低、易于大面积均匀沉积等优点,因此,ECR-PECVD可在较低沉积温度下制备性能良好的氮化硅薄膜。本文采用高纯氮气为等离子体气源,以质量分数为5%SiH4(Ar稀释)为前驱气源,利用电子回旋共振-等离子体增强化学气相沉积技术在玻璃衬底上低温制备氮化硅薄膜。X射线衍射仪对薄膜晶体结构分析表明所制备的氮化硅薄膜为非晶结构,利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱仪、偏振光椭圆率测量仪和原子力显微镜等设备分析了薄膜的成分、光学性能和表面形貌。通过优化沉积参数,得到了性能良好的氮化硅薄膜。结果表明:实验制备的薄膜氢含量较低,且薄膜的折射率随着衬底温度和微波功率的增加而增加。在衬底温度为350℃、微波功率为650W时,薄膜的折射率在2.0左右,平均粗糙度为1.45nm,说明薄膜具有良好的光学性能和较高的表面质量。在此条件下,薄膜的沉积速率达到10.7nm/min,所以本实验能在较高的沉积速率下制备均匀、平整、优质的氮化硅薄膜。