氢化非晶硅的离子束淀积研究

本文研究了影响离子束溅射淀积非晶硅薄膜的各种因素:真空室气氛,加速电压,衬底温度,几何位置及膜后处理;提出并论证了含氢等离子体对靶和薄膜的冶金效应是诸种因素中最直接和实质性因素的论点     

氢化非晶氮化硅光电导性质的研究

研究了辉光放电方法在不同衬底温度下制备的一系列样品的稳态光电导和瞬态光电导。在辐照光强变化四个数量级的范围内,稳态光电导率与光强之间呈幂指数关系,指数γ的值确定为0.5～0.8之间。光电导与样品氮含量之间的关系表明,要获得光电导好的a—SiNx:H样品,制备衬底温度应比制备a—Si:H样品高50～100℃。对瞬态光电导的响应时间与辐照光强之间的关系也进行了研究。     

铝诱导晶化非晶硅薄膜研究

应用晶化非晶硅（a—Si）薄膜铝诱导方法，采用X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、光学显微镜（Optical Microscopy，OM）和原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）等测试手段，研究了退火条件对样品晶化的影响．结果表明，样品在300℃下退火后仍为非晶态；退火温度为400℃时，样品开始晶化．随着退火时间的增加，薄膜晶化程度越来越高，晶粒越来越大，同时薄膜表面粗糙度增加．     

PECVD沉积参数对非晶硅向微晶硅薄膜转化的影响

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统,以硅烷和氢气为反应气源,通过改变射频功率、硅烷浓度来制备氢化硅基薄膜材料.研究了沉积参数的变化对硅基薄膜材料微结构的影响.通过红外吸收谱、紫外可见光谱以及X射线衍射谱对样品材料进行表征.实验结果表明,随着射频功率的增加,薄膜中氢含量也相应地增大,而光学带隙表现出先增大后减小的规律.当硅烷浓度逐渐降低时,薄膜材料的光学带隙相应地降低,并从非晶硅薄膜逐渐向微晶硅薄膜材料转变,且薄膜材料在(111)方向的晶粒尺度达到了10.92 nm.实现了在高沉积压强、大射频功率、低硅烷浓度条件下可以有效优化改善硅基薄膜质量.     

基于沉积温度优化和后退火工艺改善a-Si∶H/c-Si界面钝化质量的研究

a-Si∶H薄膜作为钝化层,在提高硅异质结太阳能电池效率方面发挥关键作用,工业化生产中通常采用PECVD法制备制备a-Si∶H薄膜.在本文中,首先对关键工艺参数如沉积温度进行了优化,并在160℃下获得了最佳的钝化效果.接着,通过傅里叶变换红外光谱法对a-Si∶H薄膜的微结构进行表征,以探索其钝化机理:低温下制备的a-Si∶H薄膜氢浓度高并有微空洞,从而影响钝化效果;高温下制备的a-Si∶H薄膜消除了微空洞而明显改善钝化质量.但是,过高的沉积温度又会导致a-Si∶H薄膜中微空位的产生从而影响钝化效果.此外,对比了两种典型后退火工艺对钝化效果的影响:一种是基于200℃退火10 min,一种是基于450℃退火30 s,并对相关钝化机理进行了研究.结果表明,第二种退火方式明显改善样品的钝化效果,主要原因是该退火消除了低温沉积样品中的微空洞和高温沉积样品中的微空位.最后,通过透射电镜研究了退火后的a-Si∶ H/c-Si界面微结构,并未观察到影响钝化效果的外延生长.     

活性反应蒸发制备氢化非晶硅的稳态光电导和复合过程

本文报告了用掺杂和轻度磷掺杂的活性反应蒸发,制备氢化作品硅的稳态光电导对温度及光强的依赖特性.在研究的样品中复合率由复合中心的陷获空穴对自由电子的俘获过程所限制,掺杂改变了定域态分布的形状,因而改变了光电导与光强关系的指数ν.掺杂也改变了费米能(?)的定域态密度,轻度的磷掺杂可以使光电导增大,,当磷掺杂使费米能级与导带扩展态距离小于0.25eV 时光电导反而变小.     

用模拟退火模型研究非晶硅的结构和振动性质

采用Monte Carlo技术模拟高温退火物理过程,用计算机建立了非晶硅无序网络模型,它具有十分接近真实样品的结构特性。还用分子动力学方法得到该模型的振动态密度,研究了它的几何缺陷与局域振动模的关系。 关键词：