一种提升光电转换效率的制造技术

本发明专利技术涉及一种提升光电转换效率的

【技术实现步骤摘要】
[0013]或者
Al
‑
OH
*
+Al(CH3)
3*
→
Al
‑
O
‑
Al(CH3)
2*
+CH4[0014]其中
*
表示可参与反应的基团，第一次通入
Al(CH3)3时是
Si
‑
OH
*
与
Al(CH3)
3*
发生吸附取代反应，后续通入
Al(CH3)3时是
Al
‑
OH
*
与
Al(CH3)
3*
发生吸附取代反应
。
[0015]其结构如附图中的图2所示；
[0016]通入
O3时，
O3使
‑
O
‑
Al(CH3)2表面的甲基变为
Al
‑
O
键和以
‑
OH
为终止的原子层释放出氧气和乙烯气体，吹扫气将多余的
O3和副产生带出反应室，其反应方程式为：
[0017]2AlCH
3*
+3O3→
2Al(OH)
*
+C2H4+2O2[0018]其结构如附图中的图3所示；
[0019]上述步骤一次交替形成一层氧化铝层，交替3‑6次，得到疏松的沉积层，所述疏松的沉积层
(
局部
)
结构如附图中的图4所示；
[0020]图中上部为疏通结构，下部为基底，因为采用较短时间的
Al(CH3)3及
O3通入时长，使
Al(CH3)3不能对硅片表面上的羟基完全进行吸附取代，使
SiO2上存留有未被吸附取代的羟基，使所生长的氧化铝膜结构较为疏通以增强其固定负电荷的能力；
[0021]步骤
3)
：基于所述疏松的沉积层表面交替通入
Al(CH3)3和
O3，
Al(CH3)3通入时长为4‑
8s
，
O3通入时长为5‑
10s
，交替之间使用惰性气体进行吹扫，生成一层氧化铝层，交替7‑
10
次，得到致密的沉积层；
[0022]在通入
Al(CH3)3时，
Al(CH3)3吸附在氧化铝层表面的羟基上，并与硅表面的羟基发生吸附取代，在硅表面形成一层以
‑
O
‑
Al(CH3)2为终止的原子层并生成
CH4气体，通入
N2吹扫，将未在表面发生吸附取代反应的多余
Al(CH3)3和
CH4气体抽真空排除，其反应方程式为：
[0023]Al
‑
OH
*
+Al(CH3)
3*
→
Si
‑
O
‑
Al(CH3)
2*
+CH4[0024]其中
*
表示可参与反应的基团
。
[0025]通入
O3时，
O3使
‑
O
‑
Al(CH3)2表面的甲基变为
Al
‑
O
键和以
‑
OH
为终止的原子层释放出氧气和乙烯气体，吹扫气将多余的
O3和副产生带出反应室，其反应方程式为：
[0026]2AlCH
3*
+3O3→
2Al(OH)
*
+C2H4+2O2[0027]上述步骤一次交替形成一层氧化铝层，交替7‑
10
次，得到致密的沉积层，所述致密的沉积层
(
局部
)
结构如附图中的图5所示；
[0028]图中上部为致密的沉积层，下部为疏松的沉积层，
Al(CH3)3及
O3通入时间延长，充足的
Al(CH3)3及
O3能够制备较为致密的膜层，保证对硅片表面的全部覆盖，具有较好的台阶覆盖率；
[0029]步骤
4)
：基于所述致密的沉积层表面交替通入
Al(CH3)3和
H2O
，
Al(CH3)3通入时长为3‑
8s
，
H2O
通入时长为5‑
10s
，交替之间使用惰性气体进行吹扫，生成一层氧化铝层，交替
10
‑
20
次，得到富氢的沉积层；
[0030]在通入
Al(CH3)3时，
Al(CH3)3吸附在氧化铝层表面的羟基上，并与硅表面的羟基发生吸附取代，在硅表面形成一层以
‑
O
‑
Al(CH3)2为终止的原子层并生成
CH4气体，通入
N2吹扫，将未在表面发生吸附取代反应的多余
Al(CH3)3和
CH4气体抽真空排除，其反应方程式为：
[0031]Al
‑
OH
*
+Al(CH3)
3*
→
AL
‑
O
‑
Al(CH3)
2*
+CH4[0032]其中
*
表示可参与反应的基团
。
[0033]通入
H2O
时，
H2O
使
‑
O
‑
Al(CH3)2表面的甲基变为
Al
‑
O
键和以
‑
OH
为终止的原子层释放出
CH4气体，吹扫气将多余的
H2O
和副产生带出反应室，其反应方程式为：
[0034]AlCH
3*
+H2O
→
Al(OH)
*
+CH4[0035]上述步骤一次交替形成一层氧化铝层，交替
10
‑
20
次，得到富氢的沉积层，所述富氢的沉积层
(
局部
)
结构如附图中的图6所示；
[0036]采用
H2O
为氧源，制备的氧化铝膜富含
Al
‑
OH,
在退火时，
Al
‑
OH
结构中的
H
原子随退火过程释放，部分
H
原子留在
Al2O3的晶格中或不同沉积层的界面处，或与悬挂键相结合，降低了界面缺陷态密度，有利于氢钝化，增强氧化铝的化学钝化效果，并且通过逐渐加厚的沉积层，保证物理钝化效果的实现
。
[0037]步骤
5)
：步骤
2)、
步骤
3)、
步骤
4)
依次沉积得到的疏松的沉积层...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种提升光电转换效率的
ALD
多层膜沉积方法，使用三甲基铝
(Al(CH3)3)
为铝源，以
O3和
H2O
作为氧源前驱体，其特征在于，具体沉积方法包括以下步骤：步骤
1)
：硅片预处理；步骤
2)
：基于所述硅片预处理表面交替通入
Al(CH3)3和
O3，
Al(CH3)3通入时长为1‑
3s
，
O3通入时长为2‑
4s
，交替之间使用惰性气体进行吹扫，生成一层氧化铝层，交替3‑6次，得到疏松的沉积层；步骤
3)
：基于所述疏松的沉积层表面交替通入
Al(CH3)3和
O3，
Al(CH3)3通入时长为4‑
8s
，
O3通入时长为5‑
10s
，交替之间使用惰性气体进行吹扫，生成一层氧化铝层，交替7‑
10
次，得到致密的沉积层；步骤
4)
：基于所述致密的沉积层表面交替通入
Al(CH3)3和
H2O
，
Al(CH3)3通入时长为3‑
8s
，
H2O
通入时长为5‑
10s
，交替之间使用惰性气体进行吹扫，生成一层氧化铝层，交替
10
‑
20
次，得到富氢的沉积层；步骤
5)
：步骤
2)、
步骤
3)、
步骤
4)
依次沉积得到的疏松的沉积层
、
致密的沉积层和富氢的沉积层共同形成
ALD
多层膜
。2.
根据权利要求1所述的一种提升光电转换效率的
ALD
多层膜沉积方法，其特征在于，所述步骤
1)
中硅片预处理的过程是基于清洗过的硅片表面交替通入
O3和
N2，
O3通入时长为3‑
10s
，
N2通入时长为5‑
15s
，原子层沉积镀膜设备的腔体内温度为
230℃
‑
250℃
，交替3‑
1...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱海荣，彭平，高志强，李旭杰，郭飞，陈磊，刘小良，张晓宁，解俊伟，
申请(专利权)人：平煤隆基新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：