a-Si∶H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a -Si∶H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜 ,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系 ,而a -Si∶H薄膜的初始结构依赖于沉积条件。用PCVD方法高速沉积的a -Si∶H薄膜 ,经 550℃的低温退火 ,可以制备平均晶粒尺寸为几百nm ,最大晶粒尺寸为 2 μm ,电导率为 1.6 2 (Ω·cm ) - 1 的优质多晶硅薄膜。     

a-Si:H薄膜结构对多晶硅薄膜性能的影响

用a一Si:H薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,其晶化温度、晶粒尺寸和电性能与薄膜的初始结构有密切关系,而a-Si:H薄膜的初始结构依赖于沉积条件.用PCVD方法高速沉积的a-Si:H薄膜,经550℃的低温退火,可以制备平均晶粒尺寸为几百nn,最大晶粒尺寸为2μ,电导率为1.62(Ω·on)-1的优质多晶硅薄膜.     

玻片基板温度对磷掺杂真空蒸镀多晶硅薄膜的影响

为进一步提高多晶硅薄膜的晶化率,采用真空蒸镀法结合金属铝诱导退火处理在玻璃衬底上制备了掺杂磷的多晶硅薄膜。采用扫描电镜、激光拉曼光谱仪等研究了基板温度对磷掺杂多晶硅薄膜的组织、形貌、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随基板温度升高,薄膜的晶粒大小和晶化率呈先增大后减小的趋势,基板温度为150℃时,晶粒尺寸显著增大,达0.45μm左右,且具有较高的结晶度,薄膜晶化率可高达94.95%。     

a—Si：H薄膜结构对晶硅薄膜性能的影响

用ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜经退火晶化成的多晶硅薄膜,其晶化温度、晶粒尺寸的电性能薄膜的初始结构有密切关系,而ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的切初结构依赖于沉积条件,用ＰＣＶＤ方法高速沉积的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜,经５５０℃的低温退火,可以制备平均晶粒尺寸为几面ｎｍ,最大晶粒尺寸为２μｍ,电导率为１．６２（Ω．ｃｍ）＾－１的优质多晶硅薄膜。     

退火对铝诱导结晶锗薄膜的影响及其机理

为实现在Si衬底上制备GaInP/GaInAs/Ge三结太阳电池,本工作尝试利用磁控溅射和常规退火技术,采用铝诱导结晶(AIC)法在(100)晶面单晶硅衬底上制备Ge薄膜,利用金相显微镜(Metallographic microscopy)、X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)对其进行表征。分析了铝诱导过程中退火时间和退火温度对Ge薄膜结晶性的影响,发现退火温度越低、时间越长,制备的薄膜质量越好,确定了Ge薄膜晶化的最低退火温度为250℃,并在该温度下成功制备出了晶粒尺寸超过100nm、Ge(111)晶面择优取向度达到99%以上的Ge薄膜。     

激光频率对激光溅射法制备多晶硅薄膜压阻特性的研究

采用脉冲激光溅射法制备硼掺杂多晶硅薄膜,研究了不同频率下多晶硅薄膜的晶粒尺寸以及压阻性能。用扫描电子显微镜表征在不同的激光频率沉积的多晶硅薄膜的表面形貌,以及悬臂梁实验测定在不同的激光频率下沉积的多晶硅薄膜的应变系数。结果表明溅射频率对激光溅射法制备的硼掺杂多晶硅薄膜的晶粒尺寸和压阻性能都有着明显的影响,当频率为3 Hz时多晶硅薄膜的晶粒尺寸较大,约为35~65μm,并且多晶硅薄膜有着良好的压阻性能,其应变系数为36.8,电阻的温度系数为-0.036%/℃,应变系数的温度系数为-0.09%/℃。     

铝诱导晶化真空蒸镀多晶硅薄膜的研究

采用真空蒸镀的方法在玻璃衬底上沉积1层非晶硅薄膜,再通过铝诱导晶化的方法制备出晶粒分布较均匀、晶粒尺寸0.5～5μm、晶化率达到89%的多晶硅薄膜。研究了衬底距离、衬底温度、退火温度对薄膜表面形貌、晶粒尺寸和分布及晶化率的影响。结果表明适中的衬底距离下得到的薄膜晶粒分布均匀,表面平整度好,薄膜厚度较大。薄膜的晶化率随着衬底温度和退火温度的提高而增大;随着退火温度的进一步提高,薄膜的晶化率达到最大值然后降低。     

非晶硅薄膜晶化方法

多晶硅薄膜由于具有较高的载流子迁移率和良好的光电性能,广泛应用于集成电路及光电器件中,尤其在太阳电池领域引起了广泛关注。多晶材料晶界处会发生载流子的复合,降低载流子寿命。结晶度与晶粒尺寸是多晶硅薄膜取得良好性能的关键因素,直接制备的多晶硅薄膜一般晶粒尺寸较小、晶界较多,所以常采用非晶硅晶化法制备出晶粒尺寸较大的多晶硅薄膜。介绍了几种常见的非晶硅薄膜晶化方法,总结了各种晶化方法的机理和制备的薄膜的物理性质。     

反应离子束溅射沉积和还原退火工艺制备VO_x多晶薄膜

通过反应离子溅射沉积和后退火工艺制备出优质微测辐射热计用的氧化钒薄膜。对薄膜退火前后进行了扫描电子显微镜分析,结果表明,制备的VOx多晶薄膜致密均匀,退火后晶粒尺寸变大。电学测试表明,在室温时薄膜的方块电阻约为50kΩ,电阻温度系数为-0.022/K,满足制作高性能微测辐射热计的要求。     

铝诱导晶化制备多晶硅薄膜研究进展

铝诱导晶化(AIC)技术制备多晶硅(Poly-Si)薄膜因处理温度低、退火时间短,且所制备的薄膜晶粒尺寸大而受到广泛关注。阐述了AIC法制备Poly-Si薄膜的交换机制,着重讨论了AIC过程中工艺条件对制备Poly-Si薄膜质量的影响,简单介绍了AIC制备的Poly-Si薄膜在太阳电池器件方面的研究现状,并指出提高AIC法制备的Po-ly-Si薄膜籽晶层及外延层质量以改善薄膜电池性能是今后的重点研究方向。     

电化学沉积Bi_2Te_3薄膜及其发电器件的制备

通过控制不同梯度的电流密度和电沉积时间,利用电化学方法在铜片上沉积Bi/Te薄膜,经不同温度退火处理后生成Bi2Te3;采用SEM(带EDS)和XRD对薄膜的形貌、成分进行分析,研究了电流密度和电沉积时间对晶粒成长的影响,并对用Bi2Te3薄膜制成发电器件的性能进行了研究。结果表明:电流密度越大,Bi2Te3晶粒尺寸越小;电沉积的时间越长,Bi2Te3薄膜越均匀;退火过程中350℃结晶效果最好;退火后可以形成多晶薄膜,颗粒致密均匀,具有一定择优取向性,还可以提高Seebeck系数,达到-123μV/K;对比传统块状粒子发电,电化学沉积制备的Bi2Te3薄膜发电器件更具有优势。     

等离子体辅助铝诱导纳米硅制备多晶硅的研究

以超白玻璃为衬底,利用热丝化学气相沉积和磁控溅射法制备了Glass/nc-Si/Al叠层结构,置入管式退火炉中进行等离子体辅助退火.样品在氢等离子体氛围下进行了400,425和450℃不同温度,5h的诱导退火,用光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了性能表征.结果表明随着诱导温度升高,样品的Si(111)择优取向越来越显著;晶粒尺寸不断增大,在450℃诱导温度下获得了最大晶粒尺寸约500μm的连续性多晶硅薄膜,且该温度下薄膜晶化率达97％;薄膜的结晶质量也随着温度的升高而不断提高.样品经450℃诱导后的载流子浓度p为5.8× 1017 cm-3,薄膜霍尔迁移率μH为74 cm2/Vs.还从氢等离子体钝化的角度分析了等离子体环境下铝诱导纳米硅的机理.     

金属Cu诱导层对热丝法制备多晶硅薄膜微结构的影响

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在金属铜诱导层上成功制备出横向晶粒尺寸在1μm左右、垂直晶粒尺寸达20μm的柱状多晶硅薄膜,其晶化率在95%以上.使用XRD、Raman光谱、扫描电子显微镜(SEM)等分析测试手段研究了灯丝温度在1500～1800℃之间变化时,金属铜诱导层对多晶硅薄膜的微观形貌、结晶性及晶体学生长方向的影响规律.结果表明:金属铜诱导层的引入,在一定温度范围内改善了晶粒尺寸,改变了多晶硅薄膜的择优取向,降低了薄膜的晶化温度,提高了晶化率.     

磷含量对真空蒸镀磷掺杂多晶硅薄膜的影响

采用真空蒸镀的方法制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究了磷含量对多晶硅薄膜的表面形貌、组织结构、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随着磷掺杂分数的增加,多晶硅薄膜的晶粒尺寸和晶化率表现出先增加后降低的趋势,当磷掺杂分数为1%时,薄膜晶粒尺寸达到最大值,为0.55μm,晶化率为96.82%,且晶粒的均匀性最佳。     

快速热处理对(Ba,Sr)TiO3薄膜晶化行为的影响

采用射频溅射法在Si(111)基片上制备了(Ba,Sr)TiO3(BST)薄膜,并对制备的薄膜进行了快速退火热处理.采用X射线衍射和原子力显微镜分析了退火温度、退火时间和加热速度对BST薄膜晶化行为的影响.研究结果表明,BST薄膜的晶化行为强烈依赖于退火温度、退火时间和加热速度.BST薄膜的结晶度随退火温度的升高而提高.适当的热处理可降低BST薄膜的表面粗糙度,BST薄膜的表面粗糙度随退火温度的升高经历了一个先降低后增大的过程,但退火后BST薄膜的表面粗糙度都小于制备态薄膜的表面粗糙度.BST薄膜的晶粒尺寸随退火温度的升高经历了一个先增大后减小的过程.随退火时间的延长,BST薄膜的特征衍射峰越来越强,薄膜的晶化程度越来越高.随退火时问的延长,BST薄膜的晶粒尺寸和表面粗糙度也经历了一个先增大后减小的过程.BST薄膜的晶粒大小主要由退火温度决定.高的升温速率可获得较小的晶粒.     

退火温度对SmCo永磁薄膜微结构及磁性能的影响

采用直流磁控溅射法制备SmCo薄膜,研究了退火温度对薄膜微结构及磁性能的影响。XRD分析结果表明,当退火温度为600℃时,SmCo5相析出,而Sm2Co17相在700℃析出。SEM照片可看出,退火温度高于900℃时,六方柱状的SmCo5相和菱方状的Sm2Co17相全部析出。随着退火温度的升高,晶粒尺寸增大,当温度达940℃时,晶粒尺寸减小,而在980℃时,晶粒尺寸又将增大。VSM测试表明,与制备态的薄膜相比,退火后的薄膜在垂直于膜面方向的矫顽力、剩余磁化强度及最大磁能积都增大。960℃时得到矫顽力和剩余磁化强度的最大值,800℃时得到最大磁能积的最大值。     

铜薄膜微结构的X射线衍射线形分析

首先采用真空蒸镀法制备了不同厚度的铜薄膜,并对薄膜进行了退火处理;然后用X射线衍射仪测定铜薄膜的衍射谱,最后采用线形分析法对衍射谱进行计算,得到了不同厚度铜薄膜退火前后的晶粒尺寸和微应变。结果表明:真空蒸镀铜薄膜晶粒尺寸随薄膜厚度的增加而增大,微应变随薄膜厚度的增加而减小;退火处理后薄膜晶粒明显长大,薄膜微应变在退火处理后明显减小。     

快速热处理对BaSrTiO3薄膜微结构的影响

采用射频溅射法在Si基片上制备BaSrTiO3(BST)薄膜,利用X射线衍射和原子力显微镜(AFM)研究了快速热处理温度和时间对BaSrTiO3薄膜微结构的影响.结果表明:BST薄膜的衍射峰强度和结晶度随退火温度的升高而提高.随退火温度的升高,BST薄膜的表面粗糙度经历先降低后增大的过程,而BST薄膜的晶粒尺寸单调减小.当退火温度为700℃时,随退火时间的增加,BST薄膜的晶粒尺寸几乎不发生变化,而表面粗糙度单调减小.     

锗掺杂真空蒸镀基板距离对多晶硅薄膜的影响

在真空蒸镀多晶硅薄膜中掺入杂质可改善膜的微结构及电特性,目前有关基板距离对所得膜层的影响研究不多。采用真空蒸镀掺杂锗的方法制备出多晶硅薄膜;通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪等研究了基板距离对掺锗多晶硅薄膜的组织、形貌、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随着基板距离的增大,薄膜的晶粒尺寸和晶化率均呈现出先增大后减小的相似趋势;当基板距离为90 mm时,晶粒尺寸显著增大,最大达到0.8μm左右,多晶硅薄膜晶粒形貌、结构性能最好,且具有较高的结晶度,薄膜的晶化率最高可达到85.10%。     

纳米硅基薄膜光致发光机制的初步研究

用等离子体化学气相沉积方法制备氢化非晶硅合金薄膜，经高温退火及高温氧化可制备纳米尺寸的晶粒，室温下能发出可见光。实验表明，高温氧化后的纳米颗粒被镶嵌在ＳｉＯ２的无序网络中，其晶粒尺寸减少，而发光强度增强，发光峰位置向短波方向移动。这些结果说明，发光来源于纳米晶粒的量子尺寸效应和覆盖晶粒表面的ＳｉＯ２层的发光中心。