为扩大晶粒尺寸并降低晶粒间界缺陷对多晶硅薄膜晶体管的不良影响,采用准分子激光相位掩模法制备了大晶粒尺寸的多晶硅薄膜。首先,在无相位掩模时利用不同能量密度的准分子激光晶化非晶硅薄膜,通过扫描电镜观测晶粒尺寸确定超级横向生长的能量窗口;然后,在该能量密度下采用周期为1 073nm的相位掩模板对入射光束进行相位调制,在样品表面形成人工可控的横向温度梯度,使非晶硅熔化并横向生长结晶为多晶硅;最后,对薄膜特性进行测量,并与非晶硅薄膜和超级横向生长制备的多晶硅薄膜进行比较。结果表明:本文方法制作的薄膜的平均晶粒尺寸提高了一个数量级,达到了228.24nm;薄膜电阻率降低一个数量级,为18.9Ω.m;且晶粒分布规则有序。该方法能有效提高多晶硅薄膜的电学特性,适用于高质量多晶硅薄膜器件的制作。