钠钙玻璃上Mg2Si薄膜的制备及其电学性质

• 作者: 吴宏仙 廖杨芳 房迪 王善兰 肖清泉 袁正兵
• 来源期刊: 材料导报
• 学科: 工学
• 关键词: 钠钙玻璃 Mg2Si薄膜 膜厚 磁控溅射
• 年，卷（期）: 2017,（4）
• 所属期刊栏目: 材料研究
• 页码范围: 9-13
• 页数: 5页
• 分类号: TN304.055
• 字数: 4288字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.003

摘要

采用磁控溅射技术和退火工艺在钠钙玻璃衬底上制备了Mg2Si半导体薄膜,研究了Mg膜厚度对Mg2Si薄膜结构及其电学性质的影响.在钠钙玻璃上分别溅射两组相同厚度(175 nm)的P-Si和N-Si膜,然后在其上溅射不同厚度Mg膜(240nm、256nm、272nm、288nm、304nm),低真空退火4h制备一系列Mg2Si半导体薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、霍尔效应测试仪对Mg2Si薄膜的晶体结构、表面形貌、电学性质进行表征与分析.结果表明:采用磁控溅射技术在钠钙玻璃衬底上成功制备出以Mg2Si (220)为主的Mg2Si薄膜.随着沉积Mg膜厚度的增加,Mg2Si衍射峰逐渐增强,薄膜表面更连续,电阻率逐渐减小,霍尔迁移率逐渐降低,载流子浓度逐渐增加.此外,Si膜导电类型和Mg膜厚度共同影响Mg2Si薄膜的导电类型.溅射N-Si膜时,Mg2Si薄膜的导电类型随着Mg膜厚度的增加由P型转化为N型;溅射P-Si膜时,Mg2Si薄膜的导电类型为P型.可以控制制备的Mg2Si半导体薄膜的导电类型,这对Mg2Si薄膜的器件开发有着重要的指导意义.