镶嵌有纳米硅的氮化硅薄膜键合特性分析

采用螺旋波等离子体化学气相沉积(HWPCVD)技术制备了非化学计量比的氢化氮化硅薄膜,对所沉积样品及氮气环境中920 ℃退火样品的微观结构及键合特性进行了分析。Raman散射结果表明,薄膜中过量硅以非晶纳米粒子形式存在,退火样品呈现纳米晶硅和氮化硅的镶嵌结构。红外吸收和可见光吸收特性比较结果显示,薄膜样品的微观结构依赖于化学计量比以及退火过程,硅含量较低样品因高的键合氢含量而表现出低的纳米硅表面缺陷态密度;退火过程将引起Si—H和N—H键合密度的减少,因晶态纳米颗粒的形成,退火样品表现出更高的结构无序度。     

富硅氮化硅／c—Si异质结中的电流输运机理研究

采用对靶磁控溅射方法在P型晶体硅（c—Si）衬底上沉积n型富硅氮化硅（SiNx）薄膜,形成了富硅SiNx／c—Si异质结．异质结器件呈现出较高的整流比,在室温下当V=4-2V时为1．3×10^3．在正向偏压下温度依赖的J—V特性曲线可以分为三个明显不同的区域．在低偏压区载流子的输运满足欧姆传输机理,在中间偏压区的电流是由载流子的隧穿过程和复合过程共同决定的,在较高偏压区的电输运以具有指数陷阱分布的空间电荷限制电流（SCLC）传输机理为主．     

Analysis of the generation mechanism of the S-shaped J—V curves of MoS2/Si-based solar cells

Amorphous-microcrystalline MoS$_{2}$ thin films are fabricated using the sol-gel method to produce MoS$_{2}$/Si-based solar cells. The generation mechanisms of the S-shaped current density-voltage ($J$-$V$) curves of the solar cells are analyzed. To improve the performance of the solar cells and address the problem of the S-shaped $J$-$V$ curve, a MoS$_{2}$ film and a p$^+$ layer are introduced into the front and back interfaces of the solar cell, respectively, which leads to the formation of a p-n junction between the p-Si and the MoS$_{2}$ film as well as ohmic contacts between the MoS$_{2}$ film and the ITO, improving the S-shaped $J$-$V$ curve. As a result of the high doping characteristics and the high work function of the p$^+$ layer, a high-low junction is formed between the p$^+$ and p layers along with ohmic contacts between the p$^+$ layer and the Ag electrode. Consequently, the S-shaped $J$-$V$ curve is eliminated, and a significantly higher current density is achieved at a high voltage. The device exhibits ideal p-n junction rectification characteristics and achieves a high power-conversion efficiency (CE) of 7.55%. The findings of this study may improve the application of MoS$_{2}$ thin films in silicon-based solar cells, which are expected to be widely used in various silicon-based electronic and optical devices.     

基于反射和透射光谱的氢化非晶硅薄膜厚度及光学常量计算

采用紫外-可见透射光谱仪测量了对靶磁控溅射沉积法制备的氢化非晶硅( a-Si:H)薄膜的透射光谱和反射光谱.利用T/(1-R)方法来确定薄膜的吸收系数,进而得到薄膜的消光系数;通过拟合薄膜透射光谱干涉极大值和极小值的包络线采确定薄膜折射率和厚度的初始值,并利用干涉极值公式进一步优化薄膜的厚度值和折射率;利用柯西公式对得...     

激光诱发SiH4＋CH4等离子体的发射光谱

本工作采用光学发射谱方法测量了ＴＥＡ ＣＯ２脉冲激光辐射ＳｉＨ４＋ＣＨ４系统产生的等离子体反应过程中的发射谱特性，探测到了Ｓｉ，Ｓｉ＾＋，Ｓｉ＾２＋，Ｃ，Ｃ＾＋，Ｃ＾２＋，ＣＨ，ＳｉＨ，ＳｉＨ＾＋，Ｓｉ２和Ｈ的特征辐射，研究了含Ｃ，Ｓｉ碎片粒子光谱随实验条件的变化规律，并讨论了反应条件对ＯＥＳ的影响。     

脉冲红外激光诱发SiH4+CH4解离动力学研究

采用光学发射谱（ＯＥＳ）技术对脉冲ＴＥＡ ＣＯ₂激光诱发ＳｉＨ₄＋ＣＨ₄系统击穿产生的等离子体辐射进行了时间分辨的光谱测量。结果表明等离子体内分子的各碎片发光均在气体击穿时刻开始出现，但具有不同的时间特性，由此探讨了气体分子的分解过程。分析结果支持激光诱发ＳｉＨ₄＋ＣＨ₄等离子体内的主要离解通道为产生Ｓｉ，Ｃ原子通道的分解动力学机制的解释。据此观点讨论了气体分解碎片间的反应过程。实验与理论符合较好。 关键词：     

NO2分子里德堡态的光学-光学双共振多光子离化谱

采用光学-光学双共振多光子离化（Optical-optical double-resonant multiphoton ionization，简称OODR-MPI）技术详细研究了NO2分子里德堡态的能级结构。结果显示，用不同强度的激光作抽运光，尽管NO2分子的OODR-MPI谱均由规则的光谱序列组成，但NO2分子的离化通道存在很大区别，当抽运光强度较高时，NO2分子通过(3+1+1)双共振多光子过程离化；而当抽运光强度较低时，NO2分子通过(1+2+1)双共振多光子过程离化，两种离化机制的最终共振能级属于不同的里德堡态。     

电子助进热丝化学汽相沉积金刚石薄膜

以CH₄和H₂为源反应气体，利用电子助进热丝化学汽相沉积（CVD）技术，在Si（100）晶面衬底上成功地得到了织构生长的金刚石薄膜．用扫描电子显微镜、Raman光谱、X射线衍射等多种技术对薄膜的形貌、成分、晶态等特性进行了分析，得到了在热丝CVD实验条件下织构生长金刚石薄膜的最佳工艺条件． 关键词：     

Eu掺杂ZnO薄膜光学性能的研究

采用射频磁控溅射技术在硅衬底上制备了ZnO∶Eu3+薄膜,利用X射线衍射仪和荧光光谱仪对样品的微观结构及光学性能进行了表征。结果表明:ZnO∶Eu3+薄膜具有六角纤锌矿结构;在基质激子的激发下,ZnO∶Eu3+有很强的Eu红光特征发射且强度随着ZnO缺陷的增加而增加,激发光谱中出现ZnO的带间激发与纯Eu2O3的直接激发光谱,证明了ZnO和Eu3+之间存在能量转移;荧光衰减谱也进一步证明Eu3+依赖ZnO缺陷的能量转移过程,Eu3+的衰减时间随着ZnO缺陷的衰减时间的变化而变化,促进能量传递的一个有效的方法就是在ZnO基质中确定一个合适的缺陷中心。     

氧掺入对纳米硅薄膜微结构及能带特性的影响

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制备了富硅氧化硅薄膜,利用XRD衍射仪,傅里叶变换红外透射光谱仪以及紫外-可见光分光光度计分析了氧掺入对薄膜微观结构以及能带特性的影响。结果表明,随着氧掺入比(CO₂/SiH₄)的增加,薄膜晶粒尺寸减小,晶化度降低,纳米硅(nc-Si)表面的张应力先增加后减小。红外吸收谱分析表明,氧掺入比增加导致薄膜内氧含量增高,富氧Si—O键合密度增加,富硅Si—O键合密度降低。同时,薄膜结构因子减小,有序度增大,薄膜微观结构得到改善。当氧掺入比大于0.08时,薄膜结构因子增大,有序度降低。此外,氧掺入增加导致薄膜带隙不断增加,带尾宽度呈现先减小后增大的趋势。因此,通过氧掺入可以调节纳米硅薄膜微观结构及能带特性,氧掺入比为0.08时,薄膜具有高晶化度和较宽的带隙,微观结构得到有效改善,可用作薄膜太阳能电池的本征层。