11.6.4. Кремний на аморфной подложке

Известен способ формирования монокристаллических слоев кремния на изоляторе (КНИ), в котором используются не эпитаксиальные методы нанесения аморфного или поликрис­таллического кремния на подложку с их последующей перекристаллизацией. В качестве источника энергии, необходимой для перекристаллизации кремния, используется лазер или электронная пушка.

Лазерная перекристаллизация позволяет в перспективе уменьшить плотность дислокаций в граничном слое кремния до уровня ее в пленке кремния, полученной методом автоэпитаксии.

Рис. 11.6.9. Полосковый нагреватель-|

Метод получения КНИ-структур в настоящее время не нашел должного применения в технике, хотя существует прин­ципиальная возможность использования его при изготовле­нии, солнечных элементов, интегральных схем и т.п.

Существует несколько методов получения КНИ-структур. В качестве исходной структуры может быть использована любая кремниевая подложка, покрытая слоем окисла или нитрида кремния, или подложка из кварцевого стекла. При использовании кремниевых подложек на поверхность наносят изолирующую пленку окиси кремния SiO₂ и методом фото­литографии открывают, например на краю пластины, окно в кремниевой подложке. Затем эту структуру покрывают поликристаллической пленкой кремния толщиной 0,5 мкм с использованием способа нанесения из парогазовой фазы при пониженном давлении. Подвижный полосковый нагреватель, расположенный над об­ластью открытого кремния (рис 11.6.9), обеспечивает расплавление поликристалла. От подложки, как от затравочного кристалла, монокристалл растет в боковом направлении вслед за перемещающимся нагревателем.

Этот способ позволяет проводить перекристаллизацию по­ликристаллических пленок на большой площади кристалла, например на всей поверхности подложки.

Другой метод получения КНИ предполагает формирование островков поликристаллического кремния на аморфной подложке и последующую их перекристаллизацию при ска­нировании лазерного луча. При использовании этого метода монокристаллической затравки не требуется.

Дальнейшее улучшение качества и технологии КНИ-структур связано с проведением дополнительных исследований и может привести к появлению новых методов разработки и изготовления приборов.