[发明专利]薄膜结构

说明书

本发明提供一种薄膜结构，其包括非晶硅薄膜以及多个纳米粒子。多个纳米粒子于非晶硅薄膜的表面上，且多个纳米粒子的材料包括光热效应材料，因此可以提升非晶硅薄膜于融化再结晶的过程中的大面积结晶均匀性。

技术领域

本发明涉及一种薄膜结构，尤其涉及一种包括纳米粒子的薄膜结构。

背景技术

在目前现有的工艺中，多晶硅(crystalline silicon,c-Si)薄膜的制备方式如低压化学气相沉积法(LPCVD)、等离子增强化学气相沉积法(PECVD)、固相晶化法(SPC)、准分子激光晶化法(ELA)、快速热退火法(RTA)与金属横向诱导法(MILC)，其中准分子激光法由于可以在低温制程下进行，且其制备的多晶硅薄膜晶粒大、空间选择性好、掺杂效率高、晶内缺陷少、电学特性好、电子迁移率高达400平方厘米/伏特秒，进而备受青睐。

准分子激光法是利用激光脉波加热及融化非晶硅，非晶硅(amorphous silicon,a-Si)薄膜会再结晶形成多晶硅薄膜。然而，准分子激光一般处于紫外光波段，设备较为昂贵，且较难产生大面积的照射。另外，准分子激光法对于大面积的非晶硅薄膜而言还是具有结晶均匀性较差的问题。

发明内容

本发明提供一种薄膜结构，其可以提升非晶硅薄膜于融化再结晶的过程中的大面积结晶均匀性。

根据本发明的实施例，这种薄膜结构包括非晶硅薄膜以及多个纳米粒子。多个纳米粒子于非晶硅薄膜的表面上，且多个纳米粒子的材料包括光热效应材料。

优选地，多个纳米粒子为多个棒状纳米粒子，且多个棒状纳米粒子的延伸方向不垂直于非晶硅薄膜的所述表面。

优选地，多个棒状纳米粒子包括芯层与介电皮层，介电皮层包裹芯层，且芯层的材料不同于介电皮层的材料。

优选地，芯层的材料包括金属，且介电皮层的材料选自氧化硅、氮化硅、氮氧化硅中的一种或多种。

优选地，介电皮层经由涂布方式形成。

优选地，介电皮层的厚度介于5纳米至50纳米之间。

优选地，多个纳米粒子的截面积总和占非晶硅薄膜表面积的比例介于30％至100％之间。

优选地，多个棒状纳米粒子的材料包括硅或锗。

优选地，多个棒状纳米粒子的长径比介于1.1至10之间。

优选地，多个棒状纳米粒子于非晶硅薄膜上的涂布密度大于1.5×10¹³个/平方厘米。

优选地，多个纳米粒子的材料选自硅、金属掺杂硅、三五族锗类半导体、硫化铜类金属硫化物、纳米碳管、石墨烯类碳基材料、氧化铁类磁性材料、量子点、上转换材料中的一种或多种。

优选地，多个纳米粒子的粒径材料介于10纳米至100纳米之间。

优选地，多个纳米粒子于所述非晶硅薄膜上的涂布密度介于5个/平方微米至100个/平方微米。

在根据本发明的实施例的薄膜结构中，由于非晶硅薄膜的表面上具有多个纳米粒子，且多个纳米粒子的材料包括光热效应材料，因此可以通过光照射到多个纳米粒子，进而可以提升非晶硅薄膜在融化再结晶的过程中的大面积结晶均匀性。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。

附图说明

包含附图以便进一步理解本发明，且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图说明本发明的实施例，并与描述一起用于解释本发明的原理。

图1为本发明的第一实施例的一种薄膜结构的剖面示意图；