近几十年来,平板显示(Flat Panel Displays, FPD)技术飞速发展,目前液晶显示器件(Liquid Crystal Display, LCD)和有机发光器件(Organic Light Emitting Device, OLED)已成为高信息含量FPD中的主导产品。20世纪80年代初,研究人员和制造商们不断探索大尺寸、高性能和低成本的薄膜晶体管(Thin Film Transistor, TFT) LCD。在人们的不断研究和探索下,LCD于20世纪80年代逐渐由无源矩阵的扭曲向列型过渡到超扭曲向列型,随后又过渡到非晶硅(amorphous Silicon, a-Si) TFT有源矩阵液晶显示。由于市场的强烈需求、技术的突破以及需要有效地利用旧的a-Si生产线,基于a-Si薄膜晶化的低温多晶硅技术的出现使得多晶硅TFT有望取代a-Si TFT技术,成为LCD的下一代产品,同时OLED技术和市场的发展也促进了多晶硅TFT技术的发展。为扩大晶粒尺寸以便降低晶粒间界缺陷对多晶硅薄膜晶体管的不良影响,本文采用准分子激光相位掩模的方法制备了大晶粒尺寸的多晶硅薄膜。首先,在无相位掩模时利用不同能量密度的准分子激光对非晶硅薄膜晶化,通过扫描电镜观测的晶粒尺寸确定超级侧向生长的能量窗口；然后,在该能量密度下采用周期为1073nm的相位掩模板对入射光束进行相位调制,在样品表面形成人工可控的横向温度梯度,使非晶硅熔化并侧向生长结晶为多晶硅；最后,对薄膜特性进行测量,并与非晶硅薄膜和超级侧向生长制备的多晶硅薄膜分析比较,结果表明：采用相位掩模板调制制备的多晶硅薄膜与无相位掩模板制作的相比,所制备薄膜的平均晶粒尺寸提高一个数量级,达到了228.24nm；薄膜电阻率降低一个数量级,为1.89×103Ω·cm；观测表明其晶粒分布规则有序。该方法能有效提高多晶硅薄膜的电学特性,且适用于高质量多晶硅薄膜器件的大批量生产。