Cristalización rápida de películas de silicio amorfo

BUDINI, N.; SCHMIDT, J. A.; ARCE, R. D.; BUITRAGO, R. H.

Buenos Aires, Argentina

Congreso; 93º Reunión Nacional de Física; 2008

Asociación Física Argentina

En este trabajo se presentan resultados de la cristalización inducida por Níquel de películas delgadas de silicio amorfo hidrogenado intrínsecas, bajo procesos térmicos rápidos. Las muestras fueron preparadas por el método de deposición química en fase vapor asistida por plasma (PE-CVD). El níquel se depositó por pulverizado catódico sobre las películas, en pequeñas cantidades del orden de 1015 at/cm2, a los efectos de inducir la formación de núcleos a partir del Siliciuro de Níquel (NiSi2). Este último actúa como semilla para el crecimiento de granos cristalinos. Como sustrato se utilizó vidrio Schott AF-37, cuya temperatura de reblandecimiento ronda los 800 ºC. Los recocidos fueron llevados a cabo en un horno de RTA (Rapid Thermal Annealing), con calentamiento por radiación infrarroja. La ventaja de este proceso es que permite alcanzar altas temperaturas rápidamente (velocidades de calentamiento de ~5 ºC/seg), con lo cual se acelera la cristalización notablemente. Se ensayaron diferentes procesos. Dada la elevada concentración de hidrógeno en las muestras amorfas, todos los procesos poseen una etapa común de deshidrogenación, entre 400 y 600 ºC. Cumplida esta etapa se continúa el recocido con una sucesión de pulsos, de diferentes lapsos de tiempo y temperaturas finales, que permiten cristalizar la muestra en tiempos cortos. Las películas cristalizadas fueron analizadas con espectroscopía de difracción de rayos X y microscopía electrónica de barrido. Las características morfológicas de los cristales obtenidos se comparan con los que resultan de la cristalización por métodos de recocidos isotérmicos convencionales.