Selective phosphorus doping of polycrystalline silicon on glass using self-assembled monolayer doping (MLD) and flash anneal
Selective phosphorus doping of polycrystalline silicon on glass using self-assembled monolayer doping (MLD) and flash anneal
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使用自组装单层掺杂 (MLD) 和闪速退火对玻璃上多晶硅进行选择性磷掺杂
DOI：
10.1016/j.matlet.2021.130780
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发表时间：
2021
影响因子：
3
通讯作者：
Scott Williams, Santosh Kurinec
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Glenn Packard;Carolyn Spaulding;Alex Taylor;Karl Hirschman;Scott Williams, Santosh Kurinec
报道了采用闪光灯退火（弗拉）单层掺杂（MLD）方法，在玻璃衬底上掺杂薄（~60 nm）非晶硅（a-Si），在玻璃衬底上选择性地形成n +多晶硅。通过与乙烯基膦酸二乙酯（DVP）掺杂剂分子的化学键合，在SiO2图案化a-Si的暴露区域上形成磷单层。样品用SiO2覆盖，并使用单氙闪光脉冲（5.0 J/cm 2，250 μs）退火，以同时结晶a-Si，掺入并活化磷掺杂剂。西姆斯结果显示，在60 nm的薄硅玻璃上的平均浓度为8x 1019 cm − 3。电学结果显示掺杂区的电阻率约为6.60x10−2Ω.cm。使用这种MLD-FLA技术成功地演示了N沟道场效应晶体管器件。
We report doping of thin (~60 nm) amorphous silicon (a-Si) on glass substrate to form n + polycrystalline silicon on glass in selective regions using Monolayer doping (MLD) via Flash Lamp Annealing (FLA). The phosphorus monolayer was formed on the exposed regions of SiO2patterned a-Si, through functionalization with chemically bound Diethyl vinylphosphonate (DVP) dopant molecules. The samples were capped with SiO2and annealed using a single xenon flash pulse (5.0 J/cm2, 250 μs) to simultaneously crystallize a-Si, incorporate and activate phosphorus dopants. SIMS results show an average concentration of 8x1019cm−3in the 60 nm of thin silicon on glass. Electrical results show a resistivity of ~6.60x10−2Ω.cm in doped regions. N-channel field effect transistor devices are successfully demonstrated using this MLD-FLA technique.
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