對多晶硅納米薄膜電學(xué)修正特性的研究.pdf

1、多晶硅納米膜憑借其優(yōu)良的壓阻特性及溫度穩(wěn)定性可廣泛應(yīng)用于壓阻式傳感器。對于基于惠更斯電橋結(jié)構(gòu)的傳感器，電阻的精度和橋臂電阻的匹配性直接影響著傳感器零點輸出，測量精度和溫度穩(wěn)定性。但是，由于在加工過程中存誤差，電阻值通常偏離設(shè)計的要求，因此在封裝之后對電阻進(jìn)行調(diào)節(jié)是十分必要的。而電學(xué)修正是一種有效的在封裝之后調(diào)節(jié)電阻的方式，因此本課題主要研究多晶硅納米薄膜的電學(xué)修正特性。
　　樣品的制備，利用LPCVD的方法在熱的二氧化硅襯底上淀積

2、不同膜厚，不同摻雜濃度和不同淀積溫度的多晶硅納米薄膜。用掃描電鏡，X射線衍射儀和透射電子顯微鏡對多晶硅納米薄膜進(jìn)行表征，分析晶粒的微觀結(jié)構(gòu)。然后通過施加高于閾值電流密度的直流電流，對不同淀積溫度、不同膜厚以及不同摻雜濃度的多晶硅納米薄膜電學(xué)修正特性進(jìn)行測試，并分析電學(xué)修正對壓阻特性以及溫度特性的影響。
　　本文用填隙原子空位（IV）對模型對電學(xué)修正現(xiàn)象加以解釋，這種模型認(rèn)為電學(xué)修正現(xiàn)象是在大電流激勵下產(chǎn)生焦耳熱使晶界處IV對發(fā)生重

3、結(jié)晶。用IV對模型可以對電學(xué)修正現(xiàn)象有一個更加全面的解釋。
　　實驗結(jié)果表明，薄膜的結(jié)晶度和晶粒尺寸是決定電學(xué)修正特性的關(guān)鍵因素；隨著摻雜濃度的提高，電學(xué)修正的精度不斷提高而修正速率卻有所減小；直接淀積的多晶硅納米薄膜比重結(jié)晶的多晶硅納米薄膜修正精度高、穩(wěn)定性好，因此通過優(yōu)化淀積溫度可以減少晶粒間界的無定形態(tài)，從而改善多晶硅納米薄膜電學(xué)修正特性。
　　本文通過實驗和理論的分析，找到應(yīng)用于壓阻式壓力傳感器的最合適的工藝參數(shù)，即