• 제목/요약/키워드: low hydrogen content amorphous silicon

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ELA를 위한 저수소화 Si 박막의 특성에 관한 연구 (The properties of low hydrogen content silicon thin films for ELA(Excimer Laser Annealing))

  • 권도현;류세원;박성계;남승의;김형준
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.476-479
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    • 2000
  • In this study, mesh-type PECVD system was suggested to minimize the hydrogen concentration. The main structural difference between the triode system and a conventional system is that a mesh was attached to the substrate holding electrode. We investigated several conditions to compare with conventional PECVD. The main effect of mesh was to minimize the substrate damage by ion bombardment and to enhance the surface reaction to induce hydrogen desorption. It was also found that hydrogen concentration decreased but deposition rate increased as increasing applied dias. Applied DC bias enhanced sputtering process. Intense ion bombardment causes the weakly bonded hydrogen or hydrogen-containing species to leave the growing film and increased adatom mobility. Furthermore, addition of hydrogen gas enhance the surface diffusion of adatom. The structural properties of poly-Si films were analyzed by scanning electron microscopy(SEM).

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Laser Crystallization of a-Si:H films prepared at Ultra Low Temperature($<150^{\circ}C$) by Catalytic CVD

  • Lee, Sung-Hyun;Hong, Wan-Shick;Kim, Jong-Man;Lim, Hyuck;Park, Kuyng-Bae;Cho, Chul-Lae;Lee, Kyung-Eun;Kim, Do-Young;Jung, Ji-Sim;Kwon, Jang-Yeon;Noguch, Takashi
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.II
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    • pp.1116-1118
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    • 2005
  • We studied laser crystallization of amorphous silicon films prepared at ultra low temperatures ($<150^{\circ}C$). Amorphous silicon films having a low content of hydrogen were deposited by using catalytic chemical vapor deposition method. Influence of process parameters on the hydrogen content was investigated. Laser crystallization was performed dispensing with the preliminary dehydrogenation process. Crystallization took place at a laser energy density value as low as $70\;mJ/cm^2$, and the grain size increased with increasing the laser energy. The ELA crystallization of Catalytic CVD a-Si film is a promising candidate for Poly-Si TFT in active-matrix flexible display on plastic substrates.

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Mesh-type PECVD 방법으로 제조된 비정질 Si박막의 특성 및 레이저 결정화 (Characteristics of Amorphous Si Films Fabricated by Mesh-type PECVD and Their Crystallization Behavior Using Excimer Laser)

  • 한상용;최재식;김용수;박성계;노재상;김형준
    • 전기화학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.19-24
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    • 2000
  • poly-Si TR는 LCD의 고해상도화, 고집적화에 따라 그 요구가 점점 필요해지고 있다. 그러나 poly-Si의 제조를 위해 주로 사용하는 레이저 결정화 방법은 박막 내에 함유된 수소 때문에 별도의 탈수소 공정을 행하는 실정이다. 막내의 수소는 결정화 시 eruption과 void등의 생성으로 poly Si의 막 특성뿐 아니라 소자 특성에도 나쁜 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 전술한 문제점을 제어하기 위해 mesh-type PECVD를 제안하고 저수소화 박막 증착에 관한 연구를 수행하였다. 증착된 비정질 Si 박막은 $300^{\circ}C$ 이하의 온도에서도 $1 at\%$ 이하의 낮은 수소 함유량을 가진 것으로 조사되었다. mesh에 의한 이런 결과는 막내에 함유되는 수소를 효과적으로 제어하고 별도의 탈수소 공정을 배제하여 공정 감소의 효과를 갖는 장점이 있다. 또한 제조된 비정질 Si을 이용하여 XeCl 레이저 결정화하여 그 거동을 조사하였는데 일반적인 거동과 달리 매우 넓은 공정 영역을 갖고 있는 것을 확인할 수 있었다 또한, 수소에 의한 표면 거칠기 문제는 발견되지 않았으며 비교적 조대하고 균일한 결정립 분포를 하는 것으로 조사되었다 본 결과는 레이저 결정화 공정의 안정성에 기여하고 소자 특성 향상에도 기여할 것으로 기대된다

Low Temperature Processes of Poly-Si TFT Backplane for Flexible AM-OLEDs

  • Hong, Wan-Shick;Lee, Sung-Hyun;Cho, Chul-Lae;Lee, Kyung-Eun;Kim, Sae-Bum;Kim, Jong-Man;Kwon, Jang-Yeon;Noguchi, Takashi
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2005년도 International Meeting on Information Displayvol.I
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    • pp.785-789
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    • 2005
  • Low temperature deposition of silicon and silicon nitride films by catalytic CVD technique was studied for application to thin film transistors on plastic substrates for flexible AMOLEDs. The substrate temperature initially held at room temperature, and was controlled successfully below $150^{\circ}C$ during the entire deposition process. Amorphous silicon films having good adhesion, good surface morphology and sufficiently low content of atomic hydrogen were obtained and could be successfully crystallized using excimer laser without a prior dehydrogenation step. $SiN_x$ films showed a good refractive index, a high deposition rate, a moderate breakdown field and a dielectric constant. The Cat-CVD silicon and silicon nitride films can be good candidates for fabricating thin films transistors on plastic substrates to drive active-matrix organic light emitting display.

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증착 압력이 a-Si:H막의 전도도와 광학적 특성에 미치는 영향 (Effect of Deposition Pressure on the Conductivity and Optical Characteristics of a-Si:H Films)

  • 전법주;정일현
    • 공업화학
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    • 제10권1호
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    • pp.98-104
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    • 1999
  • 본 연구에서는 ECR플라즈마 화학증착법을 이용하여 반응기내 압력의 변화에 따라 수소화된 무정형 실리콘막을 증착하고 박막내 수소의 함량과 결합구조 및 전기적 특성을 조사하였다. 일반적인 CVD에 의해 제조된 a-Si:H막은 증착속도가 증가할수록 광감도는 감소하지만 ECR플라즈마의 경우 증착속도가 증가할수록 광감도가 향상되었다. 마이크로파 출력과 사일렌/수소 희석비, 반응기내 압력등이 동일한 실험 조건에서 증착시간에 따른 막의 두께는 선형적으로 증가하고 막내에 함유된 수소의 농도는 일정하지만, 반응시간이 짧은 경우 막내에 $SiH_2$결합이 SiH결합보다 많이 형성되어 광전도도를 저하시킬 수 있다. 반응기내 압력이 증가함에 따라 박막내에 SiH결합이 증가하여 광학 에너지 갭을 줄여 광전도도를 향상시킬 수 있었으나 암전도도의 증가로 광감도는 감소하였다. 따라서 양질의 박막을 얻기 위해서는 압력이 낮고 수소기체의 양이 적은 조건에서 성장시켜야 한다.

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$N_2$$SiH_4$ 가스를 사용하여 PECVD로 증착된 Silicon Nitride의 물성적 특성과 전기적 특성에 관한 연구 (Physical properties and electrical characteristic analysis of silicon nitride deposited by PECVD using $N_2$ and $SiH_4$ gases)

  • 고재경;김도영;박중현;박성현;김경해;이준신
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계학술대회 논문집 유기절연재료 전자세라믹 방전플라즈마 일렉트렛트 및 응용기술
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    • pp.83-87
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    • 2002
  • Plasma enhanced chemical vapor deposited (PECVD) silicon nitride ($SiN_X$) is widely used as a gate dielectric material for the hydrogenated amorphous silicon(a-Si:H) thin film transistors (TFT's). We investigated $SiN_X$ films were deposited PECVD at low temperature ($300^{\circ}C$). The reaction gases were used pure nitrogen and a helium diluted of silane gas(20% $SiH_4$, 80% He). Experimental investigations were carried out with the variation of $N_2/SiH_4$ flow ratios from 3 to 50 and the rf power of 200 W. This article presents the $SiN_X$ gate dielectric studies in terms of deposition rate, hydrogen content, etch rate and C-V, leakage current density characteristics for the gate dielectric layer of thin film transistor applications. Electrical properties were analyzed through high frequency (1MHz) C-V and current-voltage (I-V) measurements. The thickness and the refractive index on the films were measured by ellipsometry and chemical bonds were determined by using an FT-IR equipment.

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