第1章 绪论 1
1.1 薄膜晶体管的应用 2
1.2 薄膜晶体管的分类 4
1.3 多晶薄膜晶体管的结构 6
1.4 多晶硅薄膜晶体管研究现状 7
1.4.1 非晶硅和多晶硅薄膜的淀积 7
1.4.2 非晶硅的固相结晶 9
1.4.3 脉冲激光快速退火 10
1.5 多晶锗硅薄膜晶体管研究现状 11
1.6 本书的主要内容 12
第2章 多晶锗硅薄膜的电特性 15
2.1 锗硅薄膜低压气相沉积系统简介 15
2.2 样品的制备 16
2.3 离子注入后的退火条件对电特性影响 18
2.4 离子注入前退火对电特性的影响 24
2.5 薄膜电特性与锗含量的关系 27
2.6 小结 30
第3章 锗硅薄腊晶体管的栅介质材料研究 32
3.1 用高频溅射氧化硅提高锗硅薄膜晶体管的性能 34
3.1.1 氧化硅／锗硅界面的材料分析 34
3.1.2 锗硅薄膜晶体管的制作 37
3.1.3 锗硅薄膜晶体管的电特性 39
3.2 等离子体辅助反应溅射Al2O3 41
3.2.1 氧化铝的制备及材料分析 41
3.2.2 N沟道多晶锗硅薄膜晶体管的制作 43
3.2.3 晶体管的性能 44
3.3 小结 46
第4章 金属诱导非晶硅横向结晶 48
4.1 样品的制备 50
4.2 金属诱导横向结晶多晶硅薄膜的结构 51
4.2.1 镍覆盖区下非晶硅的结晶 51
4.2.2 镍覆盖区外的非晶硅结晶 52
4.2.3 横向结晶区晶粒的精细结构 55
4.3 金属诱导横向结晶多晶硅中杂质分布 57
4.3.1 镍覆盖区下杂质的分布与状态 58
4.3.2 镍覆盖区、横向结晶区、非晶硅区的杂质含量 59
4.3.3 镍在横向结晶／非晶硅区的界面处的积聚 62
4.4 金属诱导横向结晶的速度及其制约因素 66
4.4.1 横向结晶长度、速度与退火时间的关系 66
4.4.2 横向结晶速度与退火温度的关系 68
4.4.3 横向结晶的方向性 68
4.4.4 横向结晶对镍原始图形的依赖性 71
4.4.5 镍覆盖区的存在对横向结晶的影响 73
4.4.6 非晶硅在长时间退火过程中的变化对横向结晶的影响 76
4.4.7 横向结晶对各因素依赖性的解释 77
4.5 金属诱导结晶与横向结晶的机理 78
4.5.1 共溶金属诱导结晶的理论模型 79
4.5.2 硅化物金属诱导结晶理论 79
4.5.3 对Hayzelden理论模型的修正 80
4.5.4 Hayzelden修正模型的局限性 82
4.5.5 金属诱导结晶和金属诱导横向结晶的统一理论 83
4.6 小结 85
第5章 超薄沟道多晶硅薄膜晶体管 88
5.1 器件结构与制作 90
5.2 器件的电特性 93
5.2.1 金属诱导结晶薄膜晶体管的电特性 93
5.2.2 固相结晶多晶硅薄膜晶体管的电特性 97
5.3 器件特性与材料性质的关系 99
5.3.1 迁移率与薄膜结构的关系 100
5.3.2 漏电和材料结构及杂质含量的关系 100
5.4 小结 102
第6章 总结 104
6.1 锗硅薄膜晶体管 104
6.2 金属诱导横向结晶及超薄沟道多晶硅薄膜晶体管 106
6.3 两种薄膜晶体管的应用前景 108
参考文献 109
致谢 133