电极结构对硅薄膜生长过程及材料特性的影响

在制备硅薄膜材料的PECVD系统中,分别采用普通平行板电极和网状电极,在相同的工艺条件下研究了电极结构对硅薄膜材料均匀性、电学性能以及微结构的影响．发现采用网状电极使薄膜（400～500nm）均匀性得到明显改善,在20cm×20cm内不均匀性从±12.6%下降到±2.1％．等离子体发光光谱的测试表明,网状电极可大大提高硅烷的利用率,因而在相同工艺条件下,生长微晶硅材料需要更高的功率密度．文中对实验结果进行了详细的讨论．     

Si基薄膜叠层太阳电池中顶底电池电流匹配的实现

以中间层对非晶硅/微晶硅(a-Si/μc-Si)叠层太阳电池电学特性的影响为研究对象,运用太阳能电池模拟软件,计算了中间层折射率和厚度的变化对顶/底电池电流的影响.针对当前Si基薄膜叠层太阳电池中存在的顶、底电池电流不匹配的问题,提供了解决方案.结果表明,应选用折射率小于3.1的材料作中间层;顶、底电池电流完全匹配的中...     

反应压力对MOCVD法沉积ZnO薄膜性质的影响

研究了反应压力对金属有机化学气相沉积(MOCVD)技术制备未掺杂ZnO薄膜的微观结构和光电特性影响.X射线衍射(XRD)和扫描电子镜(SEM)的研究结果表明,随着反应压力的降低,ZnO薄膜(002)择优峰的强度呈现相对减弱趋势,并且出现了较强的(110)峰;Hall测量表明,低的反应压力有助于提高薄膜电学特性.200 Pa时制备出的ZnO薄膜具有明显的"类金字塔"状绒面结构,电阻率为1.28×10-2 Ω·cm.实验中沉积的ZnO薄膜在600～2 600 nm内平均透过率超过80%,而短波长范围由于光散射作用,ZnO薄膜的垂直透过率有所下降.     

高速沉积μc-Si:H薄膜生长机制及其微结构的研究

采用高压高功率的超高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)技术,在腐蚀后的7059玻璃、低晶化和高晶化的微晶硅(μc-Si:H)p型材料3种衬底上,通过改变沉积时间的方法,高速(沉积速率约为1 nm/s)沉积了不同厚度的μc-Si:H薄膜材料.测试其表面形貌及晶化率,比较了不同衬底上高速生长的μc-Si:H薄膜生长机制及微结构的差异,最后得到适于高速沉积pin μc-Si:H太阳电池的μc-Si:H p型材料应具备的条件.     

掺杂B(CH)3的P型a-SiC:H层及a-Si:H电池的P/I界面研究

研究了衬底温度、反应气体流量等工艺条件对掺杂B(CH3)3(TMB)的P型氢化非晶硅碳(a-SiC:H)窗口材料性能的影响,获得了电导率达到8.97×10-7 S/cm、光学带隙大于2.0 eV的P型a-SiC:H窗口材料.研究了单结电池P型a-SiC:H窗口层的CH4流量与P、I层制备温度三者间的匹配关系.结果表明,随着衬底温度的提高,需要更多的CH4流量以增大P型窗口层的带隙Eg和电池的短路电流密度Jsc;沉积系统中,P型窗口层的温度比本征吸收层高25～50 ℃时,电池性能较好.研究了3种类型的P/I缓冲层对单结电池性能的影响.大量实验表明,不掺B的C缓冲层适合于低温和小CH4流量情况使用;掺B的C缓冲层 不掺B的C缓冲层适合于高温和大CH4流量情况使用;采用不掺B的C缓冲层的电池光稳定性高于采用B、C渐变缓冲层的电池.研究还表明,采用新型TMB作为P型窗口层掺杂剂的电池比传统采用B2H6作为P型窗口层掺杂剂的电池转换效率提高约1.0%.     

某高层建筑基底反力及柱轴力监测与分析

在桩-承台-筏板基础中,由于桩实测承载力低于设计值,采用加大筏板厚度方法以调整地基反力分布。在施工全过程中监测关键部位基底反力和柱轴力。结果显示:基底反力与其在筏板或承台下的位置关系不明显,基底近似均匀承受上部荷载;柱实际受力与弹性分析结果相近,表明上部结构保持原有结构体系,未发生内力转移。在施工初期,上部荷载主要由桩间土体承担;随着土体变形增加,新增上部荷载主要由桩承担,主体完工时桩承担的荷载是桩间土的2.20倍。     

VHF-PECVD法高速率沉积氢化微晶硅薄膜

采用光发射谱(OES)技术对氢化微晶硅(μc-Si：H)薄膜的甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)生长过程进行了原位监测,并对不同沉积条件下VHF等离子体中SiH和H的发光峰强度与薄膜沉积速率之间的关系进行了分析与讨论。通过Raman光谱、X射线衍射与扫描电子显微镜(SEM)测量,研究了μc-Si：H薄膜的结构特征与表面形貌。基于当前的沉积系统,对μc—Si：H薄膜沉积条件进行了初步优化,使μc—Si：H薄膜的沉积速率提高到2．0nm／s。     

氢化微晶硅薄膜制备过程中的氧污染问题

采用光发射谱(OES)测量技术,实时监测了不同本底真空制备条件下氢化微晶硅(μc-SiH)薄膜沉积的氧污染程度.样品的X光电子能谱(XPS)与傅立叶变换红外吸收光谱(FTIR)测量结果表明不同氧污染条件下制备所制备μc-SiH薄膜中,氧以不同的键合模式存在.氧污染程度较低时,氧主要表现为O-O与O-H键合;氧污染严重时,则以Si-O键合占主导.通过Raman光谱、电导率与激活能的测量进一步发现μc-SiH薄膜的结构特性与电学特性随沉积过程中氧污染程度不同发生显著的变化,而且这种变化不同于氧污染对a-SiH薄膜的影响.     

多晶硅薄膜太阳电池的计算机模拟

建立了一个多晶硅薄膜太阳电池计算机模型，利用该模型，分别模拟计算了单结多晶硅薄膜电池、a-Si/poly-Si双结电池、a-Si/poly-Si/poly-Si三结电池，并对结果进行了讨论。结果表明实际可行的多晶硅电池应是具有陷光结构的a-Si/poly-Si/poly-Si三结叠层电池，其子电池厚度为0.23/0.95/3μm，最高效率的22.74%。     

用VHF-PECVD技术研制大面积均匀硅基薄膜

首先对电极表面VHF频段电场分布进行了详细的物理分析,认为当激发频率在VHF频段时驻波和损耗波对电场均匀性分布影响很大,而通过选择不同的电源馈入方式可减小其影响。采用中心馈入法,对馈线和电极的连接方式进行了仔细研究,然后就工作压力、沉积功率、流量等工作参数对均匀性、沉积速率、材料特性的影响进行了研究。结果表明:在本文所研究的范围内,适当提高工作气压可以提高薄膜的均匀性,而功率的变化对均匀性影响不大;在一定范围内提高工作气压和功率都可提高沉积速率;从薄膜的质量来说,气压低时较好,而功率则应适当选择。通过优化沉积条件,我们在普通浮法玻璃上制备出了面积为23×24cm~2,厚度不均匀性为±1.4%,最高沉积速率达10.5/s,光敏性最大为2.25×10~5的a-Si:H薄膜材料。