English (United Kingdom)

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/featured_content/oa?rat=en

https://curated-unify.zendy.io/wp-json/zendy-region/v1/highlighted_journal/

Global: Zendy Plus annual

Presents the access of premium content as premium feature

Premium Content

Presents the keyphrase highlighting as premium feature

Keyphrase Highlighting

Presents the summarisation as premium feature

Summarisation

Insights

Presents the pdf analysis as premium feature

PDF Analysis

Presents the zaia usage as premium feature

ZAIA

Global: Zendy Tools annual

Global: Zendy Free Plan

Global: Zendy Tools monthly

Global: Zendy Plus monthly

1. はじめに 安価で耐熱の低いガラス基板上に形成した多結晶Si薄 膜は、AM-LCDの ドライバーやOLEDのTFTな どへの応 用が期待されるため、様々な形成法が提案、研究されてい る。その中でも、一旦堆積 したa-Si薄 膜をパルスレーザ 、結晶粒径増大を図る溶 融結晶化法が注目を浴びている。[1]そ の理由として、得 られた溶融結晶化膜の電界効果移動度が平均 して150~ 200cm2/Vs、 条件が整えばバルク並みのものが得られるこ と、不純物の混入が少ないこと、室温作製できることなど の理由による。また、パルス幅が数十nsオ ーダと極めて 短いため、Siの融点1415°C 程度の溶融状態を伴うものの、 実効的に基板温度が上がらず、安価な低融点ガラス基板の 使用を可能にしていることもある。 通常、単にビームを照射するだけで、溶融Si薄 膜の温 度分布の制御が無いと、自発的な核発生とそ こか らの溶融 固化によ り、結晶粒径や粒界位置はランダムなものとなる。 そのため、TFTの チャネル内には粒界がランダムに存在し、 電界効果移動度を下げると共に、特性のばらつきを大きく して、実用上好ましくない。結晶粒界自体は、基板が非晶 質のため本質的に発生するものであり、これを完全に取 り 除 くことは、そう容易なことではない。そこで一般に、粒 界位置を制御する、つまり、核発生位置と結晶固化成長方 向を制御するために、溶融Si薄 膜内にある決まった方向 で緩やかな高低差ある温度分布を形成 している。これによ り、極小温度部から結晶核が発生し、そこから高温部へと 固化成長が進み、極大温度部で他方向からの成長端と衝突 して、そこに結晶粒界が形成する。その結果、結晶粒径及 び粒界位置が制御される。この様な温度分布を形成するた めに、試料構造やビームエネルギー密度分布に様々な工夫 がなされてお り、後者の場合、偏光板や遮光板など付加的 な光学部品を用いている。[2-4] それに対して我々は、付加的な工程や光学部品を用い ずに、直線偏光レーザーを単に試料に照射するだけで、波 長程度の空間周期でビームエネルギー密度分布が変調す る現象を利用 し、結晶粒界位置制御が可能であることを示 してきた。[5,6]し かし、主たる結晶粒界位置が制御でき る反面、表面凹凸が通常の溶融結晶化法のものと比べ、激 しくなるという問題が生じた。 この問題に対して我々は、 s波 のレーザー光を垂直からの入射角度母を200程 度で照 射することによって、この問題を緩和 した。[刀 本公演では、本手法において入射角により溶融結晶化 Si薄 膜表面の形態及び周期的結晶粒界位置を制御できる ことを示 し、その原因について議論する。

Control of surface morphology and periodic grain boundary location of an Si film melting-crystallized by Nd: YAG laser irradiation