激光晶化能量對(duì)ELA多晶硅薄膜晶體管特性影響的研究.pdf_第1頁(yè)
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1、利用準(zhǔn)分子激光退火(ELA)工藝制備多晶硅薄膜晶體管,多晶硅薄膜材料的形成受到激光能量密度的影響,包括缺陷的形成、少子的壽命以及多晶硅晶粒尺寸。而這些參數(shù)對(duì)多晶硅薄膜晶體管有明顯影響。為此在什么樣的激光能量密度下器件的性能最優(yōu),是一個(gè)迫切的問(wèn)題。為了能夠解決這個(gè)問(wèn)題,我們首先通過(guò)ELA工藝制備得到一批器件,該批器件在不同激光晶化能量密度的條件下制備得到。通過(guò)對(duì)不同激光晶化能量密度條件下ELA多晶硅薄膜晶體管電學(xué)特性的分析,包括提取閾值電

2、壓,亞閾值擺幅,載流子電場(chǎng)遷移率,開(kāi)關(guān)態(tài)電流等其他參量比較研究,我們能夠看出激光晶化能量密度不同,ELA多晶硅薄膜晶體管特性明顯也不相同。但是,能量密度對(duì)器件影響也有其閾值,當(dāng)大于某一能量密度之后,改變激光晶化能量密度發(fā)現(xiàn)對(duì)器件影響不甚顯著。為了能夠深入研究其中原因,我們采用ATLAS仿真軟件來(lái)研究不同能量密度對(duì)多晶硅薄膜晶體管特性變化關(guān)系。為了能夠正確擬合多晶硅薄膜晶體管的電學(xué)特性,首先要有合適的仿真模型。由于多晶硅本身的物理特性,存

3、在大量的晶粒間界并且同時(shí)能帶間存在的缺陷和陷阱俘獲載流子效應(yīng),給多晶硅薄膜晶體管的模型建立帶來(lái)了很多的困難以及多樣復(fù)雜性。業(yè)界有很多關(guān)于多晶硅電學(xué)特性的模型,但是不盡相同,沒(méi)有同一標(biāo)準(zhǔn)模型。特別是泄漏電電流模型,并無(wú)完善準(zhǔn)確的模型。為此本文中將首先介紹多晶硅薄膜電導(dǎo)模型、遷移率模型和離散型晶界模型以及漏電模型,并提出相關(guān)的正確模型,并通過(guò)仿真來(lái)驗(yàn)證我們所用模型的正確性。在確定了上述模型基礎(chǔ)上,通過(guò)仿真對(duì)ELA多晶硅薄膜晶體管的特性曲線進(jìn)

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