用生长/氢等离子体交替处理堆积层表面技术制备微晶硅薄膜

利用HW-MWECR CVD系统,用氢等离子体处理间隙生长堆积层表面技术,制备了一系列不同厚度的μc-Si:H薄膜.发现,当薄膜厚度在0.55μm以下时,样品具有较为典型的非晶硅特征,光电导衰退率很大;当薄膜厚度为0.60～0.70μm之间时,样品兼备非晶和微晶的特点,在这一厚度范围内,光电导随薄膜厚度变化非常敏感,光电导衰退率较小;当薄膜厚度为0.80μm以上时,薄膜表现为明显的微晶硅性质,其光电导衰退率很小,通过模拟光照53.5h,其光电导几乎不变化.     

用生长/氢等离子体交替处理堆积层表面技术制备微晶硅薄膜

利用HW-MWECR CVD系统,用氢等离子体处理间隙生长堆积层表面技术,制备了一系列不同厚度的μc-Si:H薄膜.发现,当薄膜厚度在0.55μm以下时,样品具有较为典型的非晶硅特征,光电导衰退率很大;当薄膜厚度为0.60～0.70μm之间时,样品兼备非晶和微晶的特点,在这一厚度范围内,光电导随薄膜厚度变化非常敏感,光电导衰退率较小;当薄膜厚度为0.80μm以上时,薄膜表现为明显的微晶硅性质,其光电导衰退率很小,通过模拟光照53.5h,其光电导几乎不变化.     

氢化非晶硅系薄膜的特性和应用

氢化非晶硅系薄膜(a-Si:H、a-Si:F:H、a-Si_(1-x)C_x:H、a-Si_(1-x)C_x:F:H、a-Si_(1-x)N_x:H、a-Si_(1-x)Ge_x:H、a-Si_(1-x)Ge_x:F:H……)是新型电子材料,具有广阔的应用前景。本文综述氢化非晶硅系薄膜的制备方法,并通过局域化隙态能级的分析来讨论薄膜的光学和电学特性,最后介绍薄膜的应用。     

氢化非晶硅薄膜H含量控制研究进展

氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H)是目前重要的光敏材料,而薄膜中的H含量及组态对薄膜的稳定性有着极其重要的影响。介绍了H对薄膜稳定性影响的原理,提出了控制薄膜中的H含量的必要性。分析了H在H稀释硅烷法制备氢化非晶硅中的作用,论述了制备工艺中衬底温度、H稀释比、气体压强等对薄膜H含量的影响及其机理,并对用不同方法控制H含量的优缺点进行了比较,分析了通过以上三种方法控制薄膜H含量的局限性。探寻了控制薄膜H含量的新方法,并对该领域的发展方向进行了展望。     

非晶硅碳(a-SiC:H)薄膜光学常数的透射谱表征

报道了一种用透射谱数据分析法计算非晶硅碳薄膜的厚度、折射率、吸收系数和光学带隙等光学常数的方法和程序.这一方法引用有效谐振子模型理论的折射率色散关系,所有公式均为解析表达式,便于进行数据处理,无须专用软件,使用Excel即可完成,适用于多种半导体薄膜材料.将这种方法应用于PECVD方法制备的非晶硅碳(a-SiC∶H)薄膜,对其光学特性进行了分析.     

反应溅射a-GeNx:H薄膜的喇曼和电子自旋共振谱

<正> 为了进一步提高非晶硅太阳电池的光-电转换效率,必须对太阳的全光谱进行有效的吸收,因而就必须获得光学带隙(Eopt)可调制的非晶薄膜材料,即要制备出Eopt比a-Si:H(1.8eV)大的和小的(称窄带隙材料)薄膜材料,以使它有效地吸收太阳光谱中的短波和长波部分;亦即需要将“单层”太阳电池(pin-a-Si:H)改进为“多层”或称为“叠层”太阳电池。在这一方面已有a一Si:H/a-SiGe:H叠层电池,共效率η>13％。我们将N和H掺入a-Ge中,可获得窄带隙a-GeNx:H光电薄膜材料,试图改进非晶硅太阳电池的效率。     

非晶硅碳（a-SiC∶H）薄膜光学常数的透射谱表征

报道了一种用透射谱数据分析法计算非晶硅碳薄膜的厚度、折射率、吸收系数和光学带隙等光学常数的方法和程序．这一方法引用有效谐振子模型理论的折射率色散关系，所有公式均为解析表达式，便于进行数据处理，无须专用软件，使用Excel即可完成，适用于多种半导体薄膜材料．将这种方法应用于PECVD方法制备的非晶硅碳（a-SiC∶H）薄膜，对其光学特性进行了分析．     

等离子体过程不稳定性和氢处理对HIT电池界面特性影响的研究

采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备薄膜硅/晶体硅异质结,通过测量沉积了本征非晶硅（a-Si:H(i)）后晶体硅（c-Si）的少子寿命以及结构为Ag/a-Si:H(p)/a-Si:H(i)/c-Si(n) /Ag 异质结的暗I-V特性,研究了等离子体初期瞬态过程和氢预处理对异质结界面性质的影响。结果表明：使用挡板且当挡板时间（tS）大于100秒时,可以有效地减少等离子体初期瞬态过程对界面性质的负面影响;与热丝化学气相沉积中氢原子处理有利于界面钝化不同,PECVD中的氢等离子体处理,由于氢原子的轰击特性,对钝化可能存在一定的不利影响;最优氢预处理时间为60秒。     

基于不同单光子能量拉曼谱的氢化硅薄膜微观特性研究

用等离子体增强化学汽相沉积法（PECVD）在玻璃和单晶硅（c-Si）衬底上分别制备了氢化纳米硅（nc-Si：H）和非晶硅（a-Si：H）薄膜,用紫外、可见和近红外3种不同波长的激光线对不同形态的Si薄膜进行拉曼散射实验研究。研究发现,这些Si薄膜在不同的单光子能量的激光线激发下的拉曼谱线形也不同。进而通过对Si薄膜材料...     

热丝对微波ECR CVD方法制备的a-Si:H薄膜氢含量的影响

采用微波ECRCVD系统制备了a-Si：H薄膜，对比有无热丝辅助情况下薄膜的生长情况，并通过红外光谱测试进行氢含量分析。a-Si：H薄膜中氢的引入对薄膜的光学、电学性能有着极大的影响，它可以钝化非晶硅薄膜中大量存在的悬挂键，降低薄膜的缺陷密度，从而显著提高薄膜稳定性。通过对沉积速率的研究发现，在有热丝辅助的情况下沉积速率明显提高，可达3nm／s。实验证明，高温的热丝提高了工作气体的分解率，从而提高了薄膜的沉积速率。此外，在有热丝辅助的条件下制备出薄膜样品比没有热丝辅助条件下制备出的薄膜样品的氢含量低而且稳定性有了较大的改进。     

磷掺杂比例对a-Si∶H薄膜太阳电池窗口层光电性能的影响

采用RF-PECVD法制备了磷掺杂氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜作为太阳电池窗口层.通过椭偏仪、Keithley 4200对所制备样品进行分析测试,研究了不同掺杂比例对非晶硅薄膜沉积速率、消光系数、折射率、光学带隙及电导率等的影响.实验表明:薄膜沉积速率随掺杂浓度升高先减小再增大;薄膜消光系数、折射率及禁带宽度随掺杂浓度升高呈现先减小后增大再减小的现象;电导率则先增大后减小再增大.     

直流磁控溅射制备非晶硅薄膜的研究

非晶硅薄膜（a-Si）是目前重要的光敏材料,在很多领域得到广泛应用。直流磁控溅射具有工艺简单．沉积温度低等优点,是制备薄膜的一种重要技术。采用直流磁控溅射工艺在玻璃基板上沉积薄膜,并对样品进行了退火处理。研究了沉积速率与溅射功率的关系。结果表明薄膜的沉积速率与溅射功率近似有线性关系。利用X射线衍射（XRD）对薄膜进行了分析鉴定,结果表明溅射的薄膜是非晶硅薄膜。利用扫描电子显微镜（SEM）对非晶硅薄膜的表面形貌进行了观察和分析,与X射线衍射测试的结果一致。所以．利用直流磁控溅射工艺能在常温下能快速制备出良好的非晶硅薄膜。     

元素半导体

9912741电子束再结晶法制备的纳米硅薄膜室温光致发光特性[刊]/余云鹏//功能材料.—1999,30(1).—26～28(C)用电子束再结晶的方法对非晶硅氢材料进行快速退火,成功地制备出纳米硅薄膜,在室温下观察到光致红、蓝发光带,峰位约在1.7eV 和2.5eV 处,XRD 和PL 谱结果表明:晶化程度的变化引起红、蓝光带强度及在整个发光谱中所占比例的改变,在我们的实验中,     

非晶硅薄膜的LF-PECVD制备及椭偏表征

以SiH4为先驱气体,采用低频等离子体增强化学气相沉积（LF-PECVD）方法在Si衬底上制备了氢化非晶硅（a-Si∶H）薄膜。在薄膜沉积过程中,工艺参数将会影响非晶硅薄膜的沉积速率和光学性能。通过反射式椭圆偏振光谱仪（SE）研究了SiH4气体流量、工作压强和衬底温度等条件对氢化非晶硅沉积速率和光学性质的影响。实验结果表明,氢化非晶硅沉积速率随着SiH4流量、工作压强和衬底温度的改变而规律地变化。相比于SiH4流量和工作压强,衬底温度对折射率、吸收系数和折射率的影响更大。各工艺条件下所制备的非晶硅薄膜光学禁带宽度在1.61～1.77eV。     

直流磁控溅射制备非晶硅薄膜的研究

非晶硅薄膜(a-Si)是目前重要的光敏材料,在很多领域得到广泛应用.直流磁控溅射具有工艺简单,沉积温度低等优点,是制备薄膜的一种重要技术.采用直流磁控溅射工艺在玻璃基板上沉积薄膜,并对样品进行了退火处理.研究了沉积速率与溅射功率的关系.结果表明薄膜的沉积速率与溅射功率近似有线性关系.利用X射线衍射(XRD)对薄膜进行了分析鉴定,结果表明溅射的薄膜是非晶硅薄膜.利用扫描电子显微镜(SEM)对非晶硅薄膜的表面形貌进行了观察和分析,与X射线衍射测试的结果一致.所以,利用直流磁控溅射工艺能在常温下能快速制备出良好的非晶硅薄膜.     

非晶硅(氢)的光诱导红外吸收变化特性

非晶硅(氢)——α-Si:H的光诱导亚稳效应——Staebler-Wronski效应,由于它对材料基本性质研究和实际应用方面具有重要意义,近几年来受到极大的重视。作者最近发现了一种新的亚稳效应,即样品在长时间光照后,其氢硅键的红外吸收特征峰会显著增大,而退火可以使其恢复至接近于原来的数值。并提出一个简单的模型试图解释这种效应的机     

衬底温度对不锈钢衬底上制备a-Si∶H薄膜特性的影响

非晶硅薄膜太阳电池因为光致衰退效应而影响了其使用和推广的范围,而通过甚高频等离子体化学气相沉积(VHF-PECVD)法制备的氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H)可以在一定程度上改善光致衰退(SW)效应对电池效率的影响。不锈钢衬底具有可卷曲、耐高温、延展性好等优点。本文重点讨论了在不锈钢衬底上的非晶硅薄膜的生长速率、表面形貌、结构成分、光学带隙及光敏性等方面的影响,分析了影响的原因并找出最优制备条件。实验结果表明:在220~300℃的范围内,随着衬底温度的增加,薄膜的生长速率先增加后减小,薄膜的非晶化程度逐渐降低。合适的衬底温度应控制在220~240℃的范围,此时可以获得1.84eV左右的光学带隙和103量级的光敏性。     

激光等离子体化学气相沉积掺氢非晶硅薄膜——一种新的LCVD方法

采用一种新方法,用脉冲CO_2激光器获得了掺氢非晶硅薄膜。描述了我们的实验。给出了生长速率与有关实验参数的关系和合适的工作条件;测量和分析了这种薄膜的某些性质。     

PET塑料衬底非晶/微晶硅叠层太阳电池研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,在125℃的低温条件下,沉积了一系列不同厚度的本征微晶硅(μc-Si)薄膜。对材料的光电特性和结构特性的测试结果表明,低温条件下制备的μc-Si薄膜具有较厚的非晶孵化层,并且纵向结构演变较为明显。采用梯度H稀释技术,在沉积过程中不断降低H稀释度,改善了μc-Si薄膜的纵向均匀性。将此技术应用于非晶硅(a-Si)/μc-Si叠层电池的μc-Si底电池,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上制备出初始效率达到6.0%的a-Si/μc-Si叠层电池。     

氢化非晶硅在器件表面钝化工艺上的应用

氢化非晶硅具有半绝缘、富含氢和电中性等特点。本文概述了非晶硅的表面钝化工艺及其钝化效果,对其钝化机理也进行了讨论.