高氢稀释硅烷加乙烯法制备纳米硅碳薄膜

在等离子体化学气相沉积系统（PECVD）中，使用高氢稀释硅烷（SiH_4）加乙烯（C_2H_4）为反应气氛制备了纳米硅碳（nc-SiC_x：H）薄膜。随着（C_2H_4＋SiH_4）／H_2（X_g）从2％增加到5％时，由于H蚀刻效应的减弱，薄膜的晶态率从48％下降到8％，平均晶粒尺寸在3．5～10nm。当X_g≥6％时，生成薄膜为非晶硅碳（a-SiC_x：H）薄膜。nc－SiC~x：H薄膜的电学性质具有与薄膜的晶态率紧密相关的逾渗行为。本文将对nc－SiC_x：H薄膜的生长机制和晶化机制进行较详细讨论。     

纳米硅薄膜研究进展

纳米硅薄膜具有独特的结构和许多优异的光电性能，可望应用于新型光电器件，大规模集成电路等领域。本文从制备技术，沉积机理，结构和性能各方面对纳米硅薄膜的研究进展情况作了回顾和综述，并对其发展前景作了展望。     

纳米硅薄膜制备技术进展

本文综述了纳米硅薄膜制备新技术的进展。着重介绍了高氢稀释硅烷蚀刻法，微波氢基团增强化学气相沉积，逐层法和高频数值等离子体化学气相沉积技术制备纳米硅薄膜的沉积过程和生长机制．本文指出氢基团为各项新技术发展的关键并将在今后纳米硅薄膜制备技术发展中起重要作用。     

PCVD法制备硅系纳米复合薄膜材料

纳米复合薄膜材料由于具有传统复合材料和现代纳米材料两者的优点,成为重要的前沿研究领域之一.其中半导体纳米复合材料,尤其是硅系纳米复合薄膜,由于具有独特的光电性能,加之与集成电路相兼容的制备技术,有着广泛的应用前景.近年来关于纳米复合薄膜的研究不断深入,但仍有许多问题没有完全解决.本文围绕硅系纳米复合薄膜的材料特点,说明了等离子体化学气相沉积(PCVD)技术的工作原理和装置结构,以及该技术在硅系纳米复合薄膜制备中的独特优点.并以氮化硅薄膜为重点,介绍纳米复合薄膜材料的PCVD制备技术.文章最后对硅系纳米复合薄膜的在光电技术等各个领域的应用前景做了一些展望.     

纳米硅薄膜制备新技术——逐层生长法

介绍了利用逐层生长法（ｌａｙｅｒ ｂｙ ｌａｙｅｒ）在等离子体化学气相沉积系统中制备纳米硅薄膜，着重介绍了制备纳米硅薄膜的沉积过程和生长机制。指了氢基团为制备新技术发展的关键，并且将在今后纳米硅薄膜制备技术发展中起重要作用。     

硅纳米晶/SiO2多层薄膜的制备

采用射频磁控溅射结合后续热处理方法制备了镶嵌在SiO2基质中的Si纳米晶（nanocrystalline silicon,nc-Si）薄膜,实验结果表明,在单层nc-Si薄膜中,随着硅含量的增加,Si纳米晶的尺寸、分布密度也增加;在多层nc-Si/SiO2薄膜中,SiO2层会起到限制nc-Si层中Si纳米晶生长的作用,使多层结构中Si纳米晶的尺寸分布更加集中。     

纳米硅薄膜研究进展

纳米硅薄膜具有独特的结构和许多优异的光电性能,可望应用于新型光电器件、大规模集成电路等领域。本文从制备技术、沉积机理、结构和性能各方面对纳米硅薄膜的研究进展情况作了回顾和综述,并对其发展前景作了展望     

电子束再结晶法制备的纳米硅薄膜室温光致发光特性

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,电子束能量密度２．７Ｗ／ｃｍ＾２的晶化样品具有强的发光带。     

纳米硅薄膜及磁控溅射法沉积

纳米硅薄膜具有卓越的光学和电学特性,其在光电器件方面潜在的应用越来越引起人们的兴趣.讨论了用磁控溅射法制备纳米硅薄膜的微观机理及沉积参数对薄膜结构和性能的影响.其中,氢气分压、基片温度、溅射功率是磁控溅射法沉积纳米硅的关键参数,适当的温度、较高的氢气分压和较低的溅射功率有利于纳米硅的生成.     

二氯二氢硅的制备

一、前言四氯化硅在半导体工业中作为外延淀积硅源,虽然工艺早已趋于完善,但至今存在无法克服的技术问题,如外延淀积膜不均匀等。有人从硅源的原料进行改革,即以二氯二氢硅来代替四氯化硅,经试验,有如下特点。     

磁控溅射低温制备高电导高透明氢掺杂薄膜

通过分析直流磁控溅射技术低温制备高电导和高透明的氢掺杂AZO薄膜实验,明确了溅射技术对于低温制备AZO薄膜的重要作用。由此可以证明,引入适量氢气,有利于提升AZO薄膜的电阻率。     

纳米硅薄膜制备及HIT太阳能电池

在较高工作气压(332.5～399Pa)下,采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)工艺制备了优质的本征纳米硅薄膜及掺磷的纳米硅薄膜,并采用X射线衍射(XRD)、拉曼散射(Raman) 测试技术对其进行了测试和分析.结果表明纳米硅薄膜的XRD谱中存在(111)、(220)和(331)峰位;Raman谱中显示出其薄膜中的晶粒的大小(2～5nm)符合纳米晶的要求.将制备的纳米硅薄膜初步用于栅极/ITO/n-nc-Si∶H/i-nc-Si∶H/p-c-Si/Al/Ag结构的异质结(HIT)太阳能电池,开路电压(Voc)达404mV,短路电流密度(Jsc)可达到34.2mA/cm2(AM1.5,100mW/cm2,25℃).     

直接氮化法制备纳米晶TiN薄膜

首先采用溶胶-凝胶法在Al2O3基体上制备了TiO2纳米晶薄膜，然后在管式气氛炉中，用氨气作为还原剂，直接氮化制备TiO2纳米晶薄膜；从而成功地的α-Al2O3陶瓷基片上制备了纳米晶TiN薄膜。利用XRD、XPS、FE-SEM等分析技术，研究了制备的纳米晶TiN薄膜的相组成及形貌。结果表明最佳工艺条件为：氮化温度为700℃，氮化时间为1h。     

氢稀释对纳米晶硅薄膜微结构的影响

采用电感耦合等离子体化学气相沉积技术制备了氮化纳米硅薄膜,利用Raman散射、x射线衍射、红外吸收等技术对不同氮稀释条件下薄膜的微观结构和键合特性变化进行了研究.结果表明,较高的氢稀释比导致薄膜从非晶硅到纳米晶硅的结构转化,随着氮稀释比的增加,所沉积薄膜的晶化度及纳米晶硅的晶粒尺寸单调增加,纳米硅颗粒呈现在(110)方...     

特种化学气相沉积法制备大面积纳米硅薄膜的微结构和电学性能研究

采用可与Si平面工艺兼容的特殊设计的化学气相沉积系统在玻璃衬底上制备了大面积的纳米Si薄膜。高分辨率电子显微镜和选区电子衍射分析表明,成膜温度对薄膜微结构有关键影响,衬底温度的升高促进了薄膜晶态率的提高和Si晶粒的篚。660℃成膜时非晶Si薄膜基体中镶嵌了尺寸为8－12nm,晶态率为50％的纳米Si晶粒,具有明显的纳米Si薄膜微结构特征。用变温薄膜暗电导率测试系统研究表明,随成膜温度的升高,薄膜的晶态率提高、室温暗电导率提高而相应的电导激活能降低,用热激活隧道击穿机制解释了纳米Si薄膜微结构与特殊电学性能的关系。研究了原位后续热处理对薄膜微结构和电学性能的影响,发现延长热处理时间以及采用低温成膜、高温后续退火的热处理方法能有效提高纳米Si薄膜的晶态率,进而提高其室温暗电导率。     

乙烯对CVD法制备硅薄膜性能的影响

以硅烷和乙烯的混合气体的原料气,通过常压化学气相沉积方法在玻璃衬底上生长出了硅薄膜。结合光电子能谱、高分辨电镜以及薄膜抗腐蚀性研究,证实乙烯的引入使硅薄膜中形成一定数量的ＳｉＣ微晶粒。ＳｉＣ较高的化学稳定性使薄膜具有较强的耐碱性,而其较小的折射率使薄膜的镜面反射率较高低。含有ＳｉＣ的硅薄膜经碱液适当腐蚀后能降低镜面反射,进而有可能减少光污染现象。     

氢稀释比与衬底温度对硅基薄膜相变及其光电性能影响的研究

采用热丝辅助微波电子回旋共振化学气相沉积法(HWAMWECR-CVD),通过改变衬底温度及氢稀释比制备了系列硅基薄膜,研究了衬底温度及氢稀释比对薄膜由非晶相转晶相相变及其光电性能的影响。研究结果表明,当采用低温制备硅基薄膜时,衬底温度和氢稀释比的提高都有利于非晶相向晶相的转变,但提高氢稀释比对相变的影响更为显著;晶化比越高并不代表薄膜光电性能越好,95%氢稀释比条件下制备的微晶硅薄膜具有优良的光电性能。     

溅射法低温生长纳米硅薄膜及异质结电池

用射频溅射法在P型硅衬底上生长了纳米硅薄膜,衬底温度控制在100℃左右,工作气体选用H2 Ar,氢气的分压控制在31%到73%,同时改变薄膜的沉积时间.用Raman、XRD、AFM、SEM 及椭偏仪对薄膜的特性进行了测定.XRD的测试结果表明,样品中存在一种微结构,不同于用PECVD方法生长的薄膜.椭偏仪的测试结果给出这种薄膜具有宽带隙.在室温条件下对异质结薄膜电池的I-V特性进行了测量.