Capas de SiGe policristalino hidrogenado y su aplicación en transistores de película delgada

Abstract

En este trabajo se ha caracterizado el proceso de hidrogenación en un plasma generado por resonancia ciclotrónica de electrones de capas de SiGe policristalino obtenidas mediante cristalización en fase sólida y el efecto de la hidrogenación en las características eléctricas de transistores de película delgada fabricados usando dicho material. Los procesos de hidrogenación se realizaron a 150 y 250 ºC, con duraciones de hasta 11 horas. Los espectros de transmitancia en infrarrojo muestran solamente las bandas de absorción características de los enlaces Si-H. Estas bandas indican que el hidrógeno se incorpora al material enlazándose principalmente con los átomos de silicio. Las medidas de reflectancia en el ultravioleta indican que se crea daño en la superficie de la muestra y que éste aumenta a medida que lo hace el contenido en Ge. Los transistores de película delgada con capa activa de SiGe policristalino muestran un fenómeno de degradación consistente en que la corriente que atraviesa el canal disminuye con el tiempo manteniendo fijas las condiciones de polarización. La hidrogenación de los transistores hace que la degradación sea cada vez más lenta a medida que aumenta el tiempo de proceso en plasma a temperatura constante.Palabras Clave: SiGe policristalino, hidrogenación, plasma ECR, transistor de película delgada, degradación. Hydrogenated polycrystalline SiGe films and their application in Thin Film TransistorsThe hydrogenation of polycrystalline SiGe layers, obtained by solid phase crystallization, by an electron ciclotron resonance hydrogen plasma and the influence of this hydrogenation process on the electrical characteristics of thin film transistors fabricated using this material as active layer have been studied. The hydrogenation processes were carried out at 150 and 250 ºC for several times, up to 11 hours. Infrared transmission spectra of these samples show only the absorption bands corresponding to Si-H bonds, indicating that hydrogen atoms are bonded mainly to silicon atoms. Ultraviolet reflectance measurements show that the surface damage caused by the plasma exposure increases as the Ge content of the film does. The transistors fabricated using polycrystalline SiGe films as active layer show a degradation phenomenon, consisting of a progressive decrease of the drain current at constant gate and drain bias. The degradation slows down as the hydrogenation time increases at constant temperature. SiGe, hydrogenation, ECR plasma, Thin Film Transistor, degradation. Keywords: Polycrystalline INTRODUCCIÓNLa tendencia actual en la fabricación de pantallas de cristal líquido es la integración de los transistores de control junto a los pixels de la pantalla, en lugar de situarlos en el borde de la matriz. La capa activa de los transistores es una película delgada de material semiconductor, normalmente Si, depositada sobre el sustrato vítreo usado para la fabricación de la pantalla [1]. Un material de interés para la realización de la capa activa es el SiGe policristalino obtenido por cristalización ...