PEALD制备的Al2O3薄膜在n-TOPCon太阳电池上的钝化性能

对采用等离子体增强原子层沉积(PEALD)法制备的Al2O3薄膜在n型单晶硅隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)太阳电池正表面的钝化性能进行了研究.采用少数载流子寿命、X射线电子能谱(XPS)及J-V特性的测试分析,重点研究了 Al2O3沉积温度、薄膜厚度及薄膜形成后不同退火条件对钝化性能的影响,实现了低表面复合速率、良好钝化效果的产业化制备的Al2O3薄膜工艺.研究结果表明,在沉积温度为150℃、膜厚为5 nm、退火温度为450℃时,测试计算得出薄膜中O和Al的原子数之比为2.08,电池发射极正表面复合速率较低,达到了Al2O3钝化的最优效果,并且分析了 Al2O3薄膜的化学态和形成机理.利用其Al2O3薄膜工艺制备的n型单晶硅TOPCon太阳电池开路电压提升了 8 mV,电池的平均光电转换效率达到了 23.30％.     

新型石墨舟等离子体清洗设备的工艺效果与优势

新型石墨舟等离子体清洗设备能有效减少清洗时间，减少了非晶硅沉积工艺中磷烷的用量，提高了隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）电池转换效率，具有很大的竞争优势。研究了等离子体清洗工艺参数对电池转换效率的影响，得到了最佳的石墨舟等离子体清洗工艺参数，即：石墨舟温度300℃、清洗时间150 min，将非晶硅沉积工艺中磷烷的流量减半，制备的TOPCon电池转换效率达24.154%，比湿法设备高0.033%。     

Te掺杂超宽带隙隧穿结研究

研究制备得到峰值电流密度为65.3A/cm2的GaInP/AlGaAs宽带隙隧穿结和峰值电流密度为6.1A/cm2的AlGaInP/AlGaAs超宽带隙隧穿结。在隧穿结中使用二乙基碲（DETe）作为n型掺杂剂,实验中研究了材料生长温度、阀门开关处理以及DETe的流量等生长参数。采用预掺杂和升温后处理的方式来解决碲源的开关效应,而Te掺杂引入的晶格失配采用应力平衡技术来消除。另外研究了不同DETe流量下制备得到的隧穿结性能。     

TOPCo n电池低压硼扩散设备的发展趋势分析

随着太阳能光伏发电对晶体硅电池高转化效率需求的不断增加，对晶体硅电池技术关键设备投资性价比和发电性能的要求更高。对晶硅电池发展工艺技术进行了阐述，分析讨论了国内外隧穿氧化层钝化接触电池（简称“TOPCon”）低压硼扩散炉的发展现状，探讨了硼扩散设备技术难点和未来研究方向。     

SiC肖特基接触的直接隧穿效应

通过精确求解一维定态薛定谔方程得到电子通过三角形势垒的隧穿几率,模拟了SiC肖特基接触的直接隧穿效应.结果显示该方法比WKB近似更精确,同时也更适合工作在高场条件下的SiC材料,并且能够连续地计算热电子发射电流和隧穿电流.     

SiC肖特基接触的直接隧穿效应

通过精确求解一维定态薛定谔方程得到电子通过三角形势垒的隧穿几率,模拟了SiC肖特基接触的直接隧穿效应.结果显示该方法比WKB近似更精确,同时也更适合工作在高场条件下的SiC材料,并且能够连续地计算热电子发射电流和隧穿电流.     

磁势垒构中隧穿现象的研究

本用转移矩阵方法研究了具有纳米尺度的非对称磁势垒结构中电子隧穿效应。结果表明和电子穿越对称双磁势垒结构相比，电子隧穿非双磁势垒结构和传输几率和电导都强烈减小，并且非对称磁势垒结构具有重强的波矢过滤特性。     

钝化处理对Al2O3/InP MOS电容界面特性的影响

制备了Al/Al_2O_3/InP金属氧化物半导体(MOS)电容,分别采用氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺处理InP表面。研究了在150、200和300 K温度下样品的界面特性和漏电特性。实验结果表明,硫钝化工艺能够有效地降低快界面态,在150 K下测试得到最小界面态密度为1.6×10¹⁰ cm^-2·eV^-1。与硫钝化工艺对比,随测试温度升高,氮等离子体钝化工艺可以有效减少边界陷阱,边界陷阱密度从1.1×10¹² cm^-2·V^-1降低至5.9×10¹¹ cm^-2·V^-1,同时减少了陷阱辅助隧穿电流。氮等离子体钝化工艺和硫钝化工艺分别在降低边界陷阱和快界面态方面有一定优势,为改善器件界面的可靠性提供了依据。     

三光纤耦合系统中光信号传输的量子特性

采用周期调制技术,系统研究了线形和正三角形结构的三光纤耦合系统中光信号传输量子特性的差别。在紧束缚近似下,得到三光纤耦合系统中光信号传输的耦合模方程组,并对不同系统参数对一些重要量子现象的影响进行了仿真。仿真结果表明,结构不同会导致量子隧穿及相干隧穿破坏等量子特性的改变,从而影响光信号能量分布及震荡频率。研究结果对设计新型的光交叉连接器等光纤器件有指导意义。     

共振隧穿器件及其集成技术发展趋势和最新进展

介绍了共振隧穿器件及其特点,论述了该类器件及其集成技术的发展趋势和最新进展,特别是SiO 2S/iS/iO 2共振隧穿二极管及其集成电路的研制成功是一个突破性的进展。     

任意势垒隧穿几率的一种高精度数值算法

基于龙格-库塔算法求解薛定谔方程,并对获得的数值结果进行分析得出精确的量子隧穿几率.通过适当的处理,该方法适用于任意势垒的情形.利用该方法计算了多种结构的隧穿几率,如抛物线型势垒及双势垒,获得了高精度的隧穿几率.同时计算了MOS结构的隧穿电流密度,结果与Fowler-Nordheim隧穿完全吻合,表明了该方法的适用性.     

任意势垒隧穿几率的一种高精度数值算法

基于龙格-库塔算法求解薛定谔方程,并对获得的数值结果进行分析得出精确的量子隧穿几率.通过适当的处理,该方法适用于任意势垒的情形.利用该方法计算了多种结构的隧穿几率,如抛物线型势垒及双势垒,获得了高精度的隧穿几率.同时计算了MOS结构的隧穿电流密度,结果与Fowler-Nordheim隧穿完全吻合,表明了该方法的适用性.     

高倍聚光GaInP/InGaAs/Ge三结太阳电池研究

在综述高倍聚光GaInP/InGaAs/Ge三结太阳电池的研究现状与发展趋势的基础上,对高倍聚光太阳电池的关键技术、性能提升方法和可靠性进行了研究。指出提高隧穿电流和降低串联电阻是高倍聚光三结太阳电池的关键技术,并提出了相应的解决方法。采用多异质结构隧穿结提高了隧穿电流,减小横向扩展电阻和栅线电阻降低了总的串联损耗。此外,通过分别提高GaInP顶电池和底电池禁带宽度、降低InGaAs中电池禁带宽度可进一步提高太阳电池的转换效率。最后探讨了高倍聚光太阳电池的可靠性测试标准。     

量子限制器件

叙述了量子阱，量子点，调谐隧穿二极管，单极隧穿晶体管和双极隧穿晶体管的结构框图，电学原理和工艺途径。     

研制中的新一代晶体管

自1947年美国贝尔实验室的一个科学家小组发明晶体管以来已有50余个年头了。晶体管的发明,极大地推动了社会进步,特别是加速了电子工业的发展。如今,以晶体管为基础的技术几乎控制了一切,从移动电话、计算机到跨越全球功能日益强大的通信网络等,都离不开以晶体管为核心的集成电路。 为了适应迅速发展的科学技术的需要,科学家们对计算机的运算速度和体积提出了更高的要求。为此,科学家们正在研制新一代晶体管。     

不对称双势垒结构中的非共振磁隧穿现象

本文系统研究了不对称GaAs/AlAs双势垒共振隧穿结构中非共振磁隧穿谱在正反偏压方向上的特征差异,并且用渡越电子沿正反方向隧穿通过双势垒结构时在势阱中停留时间的不同合理解释了实验结果。     

一种感应PN结隧穿场效应晶体管

提出了一种在源区形成感应PN结的隧穿场效应晶体管,利用Silvaco TCAD对器件的工作原理进行了验证,并仿真分析了器件的静态电学特性以及动态特性。结果表明,这种结构的TFET具有低的亚阈值斜率(51mV/dec.)、高的开态电流(5.88μA/μm)、高的开/关态电流比(ION/IOFF为107)以及低至9ps的本征延迟时间,表明利用该结构的TFET器件有望构成高速低功耗逻辑单元。     

量子限制器件

叙述了量子阱、量子点、调谐隧穿二极管、单极隧穿晶体管和双极隧穿晶体管的结构框图、电学原理和工艺途径。     

快速热退火对Ti/Al-GaN接触的影响

利用伏安特性和俄歇能谱深度分布研究了快速热退火对Ti/Al-GaN接触的影响,氮气中600℃退火60s可以获得欧姆接触.实验结果表明,退火温度的升高导致N元素向表面扩散和界面反应的发生.N空位的产生形成了重掺杂的界面,有利于电流的隧穿,界面处Al,Ti,Ga,N三元系或四元系反应产物起到降低Ti/GaN接触的势垒作用.较高温度退火形成的欧姆接触是势垒高度降低和隧穿电流机制共同作用的结果.     

快速热退火对Ti/Al-GaN接触的影响

利用伏安特性和俄歇能谱深度分布研究了快速热退火对Ti/Al-GaN接触的影响,氮气中600℃退火60s可以获得欧姆接触.实验结果表明,退火温度的升高导致N元素向表面扩散和界面反应的发生.N空位的产生形成了重掺杂的界面,有利于电流的隧穿,界面处Al,Ti,Ga,N三元系或四元系反应产物起到降低Ti/GaN接触的势垒作用.较高温度退火形成的欧姆接触是势垒高度降低和隧穿电流机制共同作用的结果