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非晶氢化氮化硅(a-SiNx:H,简称氮化硅)薄膜具有优良的物理性能和光电性能,在微电子学、光电子学及太阳能电池等领域有广泛的应用,特别是近十多年来发展迅速的TFT-LCD用的薄膜晶体管。本试验采用射频等离子增强化学气相沉积法(RF-PECVD)在1.3m×1.1m的玻璃衬底制备薄膜晶体管液晶显示(TFT-LCD)用的氮化硅薄膜。氮化硅薄膜作为制备薄膜晶体管的重要材料主要有三方面的应用:1)作为薄膜晶体管的栅绝缘层,具有优良的绝缘性能、高的场击穿强度和低的电子缺陷密度等优点;2)作为薄膜晶体管的钝化层,具有介电常数高、阻挡碱金属离子(如Na+)能力强、质硬耐磨、疏水性好和针孔密度低等优点;3)作为栅界面层具有良好的绝缘性能,且电子缺陷密度更低,更重要的是能降低栅绝缘层和非晶硅层的之间的界面态,优化薄膜晶体管性能。由于RF-PECVD的反应机理极其复杂,通过RF-PECVD法制备的氮化硅薄膜的组成、结构及其性能与沉积参数密切相关。前人做的工作大多是经验性的,至今人们对于RF-PECVD氮化硅薄膜的研究还很不成熟,尚处于研究探索的阶段,从而在理论上有必要对RF-PECVD法氮化硅薄膜做进一步的研究。本文以研制适合于工业生产且性能优良的氮化硅薄膜为目的,研究工艺参数对氮化硅薄膜的组成、结构及性能的影响。傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)是研究氮化硅薄膜的组成和结构的重要方法之一。吸收光谱中吸收峰的强度正比于薄膜中伸缩振动键的密度,而Si-H键的吸收峰是由HSiN2Si/H2SiNSi、H2SiN2和HSiN3的吸收峰叠加而成。研究表明,通过分别计算拟合后的标准正态Gauss峰的积分强度可以得到比较准确的Si-H键含量。椭偏仪和折射仪是研究氮化硅薄膜物理和光电性能的重要分析方法。影响氮化硅薄膜性能的主要沉积参数有等离子区功率、反应腔气压、电极间距、沉积温度和反应气体流量等。本文旨在研究探索工艺参数对氮化硅薄膜的性能(如光禁带宽度、相对介电常数、折射率等)和钝化层氮化硅薄膜台阶覆盖性能的影响,以及栅界面层氮化硅薄膜厚度对薄膜晶体管导通电流性能的影响,制备性能优良的氮化硅薄膜。