镓、铟掺杂 a-Si∶H的一些性质

Ga、In 掺杂比 B_2H_6掺杂的 a-Si∶H 具有较高的光电导率,而且直至 σ_D=10~(-3)(Ω·cm)~(-1)尚未出现猝灭现象。Ga、In 也使得 E_(?)以下1.2 eV 处缺陷态密度 N_s 增大。用不同掺杂剂制备 σ_D 相同的试样具有相同的 N_s,因此 N_s 的增大是由活性掺杂的结果,与掺杂剂无关。Ga、In 对吸收边的影响远小于 B_2H_6。这可能是由于它们电负性较小,原子较大,不如硼原子那样易构成桥式三中心键的缘故。     

掺稀土元素a-Si∶H材料特性的研究

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中,获得了一种新的 a-Si∶H(Y)材料的实验结果。实验证明掺钇的 a-Si∶H 材料较 a-Si∶H 合金电阻率显著下降,当掺钇浓度达8%时,材料的室温电阻率可下降到～2Ω·cm。热探针测试表明该材料为 n 型。变温电导测量指出在室温附近是激活型延展态电子导电。光吸收测量给出在可见光范围 a-Si∶H(Y)较 a-Si∶H 吸收系数普遍增大,当掺钇浓度达5%时,光学带隙约为1.38eV。红外吸收测量发现,a-Si∶H(Y)材料存在一个宽的1500～2100cm~(-1)范围的吸收带,并且在波数大于2600cm~(-1)时,随波数的增加吸收逐渐增强。     

硼轻掺杂对a-Si∶H光电导层性能影响的研究

用等离子体增强化学气相沉积法制备了厚为1μm左右的B轻掺杂a-Si∶H光电导层，得到了a-Si∶H的暗电导率与淀积工艺参数和B掺杂比关系的实验曲线，利用该曲线确定了最佳工艺参数和最佳掺杂比。测量了最佳参数下淀积的a-Si∶H薄膜的电学和光学性能及其受掺杂比的影响。结果表明，当B掺杂比增大时，a-Si∶H的暗电导率先减小后增大，并可发生几个数量级的变化。光电导率减小，折射率略有降低，线性吸收系数显著增大，光学带隙减小。测量的数据表明，我们制备的B轻掺杂a-Si∶H光电导层满足投影机用液晶光阀的要求。     

影响a-Si∶H/a-SiN_x∶H多层膜PPC效应的某些因素

本文由实验给出了曝光强度,多层膜的层数和内应力对 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜持久光电导(PPC)效应的影响及结果分析。     

退火对 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜光致发光和红外吸收谱的影响

本文报道了经300℃到800℃退火后的氢化非晶硅(a-Si∶H)/氢化非晶氮化硅(a-SiN_x∶H)多层膜77K 的光致发光性能。77K 的光致发光峰值能量随 T_a 增加而减少,其减少速度对几种样品是不同的,由厚度为20(?)的 a-Si∶H 子层组成的多层膜(d_(?)=20(?))要来得慢。当退火温度达到800℃时,d_(?)=20(?)的多层膜仍保留有光致发光特性,而对于 d_(?)=300(?)多层膜和单层 a-Si∶H 膜,当退火到600℃后光致发光特性已消失。文中提出了不同 a-Si∶H 子层厚度的多层膜光致发光特性上的差别是与 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 界面氢比体内氢热稳定性来得高有关。后者由多层膜的红外吸收谱与退火温度依赖关系得到证实。     

渐变组分a-Si∶H/a-SiC∶H膜内部电场的研究

本文报导了渐变组分 a-Si∶H/a-SiC∶H 膜的制备,研究了渐变膜的电学、光学特性,用 EHT 方法对 a-Si∶H 和 a-SiC∶H 的能态密度进行了计算。提出该渐变膜是一种连续变带隙材料,其内部存在自建电场,并从实验上确定了自建电场的方向。     

一种新的掺稀土元素a-Si:H材料

一种新的掺稀土元素钇(Y)的a-Si:H 材料已被研制出来。该材料的电导率随掺 Y浓度而改变,当掺 Y 浓度约10~(2)时,a-Si:H(Y)的室温直流电导率达到10一~(-1)Ω~(-1)cm~(-1)较 a-Si:H 合金提高八个数量级。测量表明这种 a-Si:H(Y)新材料是 n 型的。对因掺杂浓     

双元素掺杂的a-Si∶H光电特性研究

本文研究由氮(N)、硼(B)以及卤素(X)元素掺杂的 a-Si∶H 膜在静电场下的光电特性.实验结果表明,(B+N)、(B+X)双元素掺杂比单元素更明显地提高 a-Si∶H 膜的表面电位 V_(?),降低残余电位V_R,并在 X/Si=10~(-2),B_2H_6/SiH_4=0.3×10~(-4)时,得到了 V_(?)=60V/μm,σ_D=10~(-4)((?)cm)~(-1)的静电复印用a-Si∶H 材料.     

硼轻掺杂对a—Si：H光电导层性能影响的研究

用等离子体增强化学气相沉积法制备了厚为1um左右的B轻掺杂a-Si:H光电导层，得到了a-Si:H的暗电导率先减小后增大，并可发生几个数量级的变化，光电导率减小，折射率略有降低，线性吸收系数显增大，光学带隙减小，测量的数据表明，我们制备的B轻掺杂a-Si:H光电导层满足投影机用液晶光阀的要求。     

退火对GD a-SiN_x∶H材料光电导的影响

本文研究了退火对辉光放电制备的非晶氮化硅(GD a-SiN_x∶H)材料光电导的影响、用光电导的方法给出材料的吸收系数、带尾态宽度等参数,指出退火是消除无规堆垛引起的局域态的有效方法。     

磷掺杂对a-Si∶H膜晶化特性的影响

本文介绍了不同磷掺杂浓度的 a-Si∶H 膜的结构和电学、光学性质。实验结果表明:轻度的磷掺杂有促进薄膜晶化的作用,从而形成非晶相和微晶相二相混合结构。但当掺磷气体流量比大于5%时,磷掺杂对该膜晶化有抑制作用。这可能是由于在不同掺磷浓度时磷原子在 a-Si∶H 膜中的配位状态不同所致。另外,适当控制工艺条件可以制成高电导(～15Ω~(-1)cm~(-1))和宽带隙(～1.92eV)的优质 n 型 a-Si∶H 膜。     

微波等离子体化学气相沉积的 a-Si∶H 性能研究

本文着重对微波等离子体化学气相沉积法高速沉积的 a-Si∶H 膜的物理性能进行评价研究.测量了沉积膜的光电性能、暗电导激活能、光禁带宽度、光吸收特性、沉积膜中悬键态密度以及氢含量等,并讨论沉积条件对膜性能的影响.结果表明,在沉积速率高达30～90(?)/s 情况下,膜的光电导(光照强度10~5Lux)与暗电导比值可达10~3～10~5,暗电导率从10~(-3)到10~(-11)((?)cm)~(-1),其激活能在0.23～0.88eV 之间(0～200℃温度范围内),光禁带宽度为1.40～2.20eV,氢含量约为2～20%.     

a-Si:H/a-Si_(1-x)C_x:H 多层膜的电学和光学性质

采用等离子体辉光放电单室系统制备的 a-Si:H/a-Si_(1-x)C_x:H 多层膜结构具有低的暗电导和高的光电导特性,且不同于单层膜,有明显的 S-W 效应。随着子层厚度 L 减小,多层膜曝光态(B)的暗电导率σdB 较退火态(A)的σdA 减小快,即光诱导衰退程度增大,而光电导无明显变化。本文还测定了此多层膜结构的光能隙 E_g,得到随子层厚度减小“蓝移”的结果。用一维单量子阱模型作了讨论,实验值与理论计算符合较好。     

a-Si:H基薄膜中SiH及SiH_2键构成对n型直拉单晶硅片钝化效果的影响研究

n型单晶硅表面本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)的钝化作用是高效率非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的关键。本文采用掺氧和热处理的方式改变本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)样品中Si H和Si H2键构成,利用Sinton WCT-120少子寿命测试仪及傅里叶红外光谱测试仪分析样品性能,研究Si H和Si H2键构成对n型直拉单晶硅片(n-Cz-Si)表面钝化效果的影响。结果表明:1掺氧和热处理均会增加a-Si∶H中Si H2键相对于Si H键的比例;2在200~350℃范围内,随着热处理温度的升高,薄膜中Si H2键相对于Si H键的比例增加,薄膜对n-Cz-Si的钝化效果先变好,在275℃时达到极值后变差;3a-Si∶H薄膜中Si H2键和Si H键的相对含量对n-Cz-Si表面的钝化效果有直接的影响,根据实验结果,Si H2与Si H键相对含量在一定范围时钝化效果最好,过高或过低均不利于钝化。     

光电导性不同的两类α-Si:H膜

两类a-Si:H膜的测量表明:高温样品的光电导较大;低温样品的光暗比较大,г值接近1,瞬态响应速度较快。光电导性的差异决定了它们的应用场合的不同。高温样品适合作太阳电池材料,而低温样品适合作光电检测器件材料。不顾应用场合而片面强调光暗比的重要性是不妥当的。以光暗比的大小来评论a-Si:H膜的质量,这是很值得研究的。我们认为对于一些重要的应用场合,光暗比甚至不是重要参量;因为存在着光电导性不同的两类薄膜,它们适于     

a-Si∶H及其多层膜光致发光某些性质的研究

本文研究了 a-Si∶H 及 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜光致发光的某些性质。实验研究表明,a-Si∶H 及其多层膜的光致发光峰值能量强烈地依赖于沉积偏压、a-Si∶H 层厚度和内应力,并对这些结果进行了讨论。     

非晶硅/非晶硅锗叠层电池器件结构优化与制备工艺研究

非晶硅/非晶硅锗叠层电池制备中非晶硅锗子电池本征层采用"喇叭口"结构。通过优化各层掺杂浓度,实现叠层电池光学带隙从1.95~1.5 eV之间的梯次平滑过渡(其中P层窗口层带隙1.95 eV,a-Si∶H1.7eV,a-SiGe∶H1.5eV)。探讨了NP隧穿结对叠层电池开路电压(Voc)和填充因子(FF)的影响,制备出FF为0.739的a-Si∶H/a-Si Ge∶H叠层电池。调整叠层电池中子电池本征层厚度,制备出效率为9.06%的a-Si∶H/a-SiGe∶H叠层电池(未加减反射层)。     

衬底温度对氢离子束辅助磁控溅射制备a-Si∶H薄膜结构特性的影响

利用氢离子束辅助磁控溅射制备氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H),借助拉曼光谱仪、红外光谱仪和椭圆偏振光谱仪等分析测试手段,研究衬底温度对a-Si∶H薄膜结构特性影响规律。结果表明在合适的衬底温度下氢离子束辅助磁控溅射制备的a-Si∶H薄膜具有较好短程有序度和中程有序度;当衬底温度为200℃时,薄膜的结构特性最优,a-Si∶H薄膜的次带吸收系数为0.46 cm~(-1)、氢含量为10.36%(原子比)、微结构因子为0.68和光学带隙为1.94 e V。     

用空间电荷限制电流法测量非晶硅基薄膜的隙态密度

利用常规的层状结构的空间电荷限制电流法,测得了具有一定厚度 d 的 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 和 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜不同含量 x 时的隙态分布 N(E):对 GD-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.1、0.8时,平衡费米能级附近处的隙态密度 N(E_(?)~o)分别为2×10~(15)、4×10~(15)、6.2×10~(16)/cm~3·eV,对 GD-a-Si_(1-x)N_x∶H 膜(d(?)1μm),当 x 为0、0.05、0.2时,N(E_F~o)分别为2×10~(15)、3×10~(15)、4.5×10~(16)/cm~3·eV;得到了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布与膜厚度的关系,发现随着膜厚度的增加 N(E_F~o)在减小,当 d<1μm 时,N(E_F~o)约为10~(16)/cm~3·eV 的数量级,当 d>1μm 时,N(E_F~o)约为10~(15)/cm~3·eV 的数量级。对共面电极结构的样品,用温度调制空间电荷限制电流法(TM-SCLC),测得了 GD-a-Si∶H 膜的隙态分布,并对光处理前后的样品进行比较,发现强光照后存在有光诱导效应。我们对所得结果作了初步说明。     

用光学方法研究掺硼 a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度

用光透射法测得了 p-a-Si_(1-x)C_x∶H 膜的隙态密度。对于与隙态有关的弱吸收区,利用 Mott-Davis 近似和隙态为高斯分布的假设,得到了远离平衡费米能级处的隙态分布。对于未掺杂和轻掺杂样品,隙态高斯分布的峰值 N(E_t)约为10~(18)/cm~3·eV 的数量级,随着掺 B 量的增加 N(E_t)也增大。