a-SiO_x∶H/a-SiO_y∶H多层薄膜微结构的退火行为

采用 PECVD技术在 P型硅衬底上制备了 a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜 ,利用 AES和 TEM技术研究了这种薄膜微结构的退火行为 .结果表明 :a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜经退火处理形成 nc- Si/Si O2 多层量子点复合膜 ,膜层具有清晰完整的结构界面 .纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构 ,颗粒大小随退火温度升高而增大 .在一定的实验条件下 ,样品在 650℃下退火可形成尺寸大小合适的纳米硅颗粒 .初步分析了这种多层复合膜形成的机理     

a-SiOx:H/a-SiOy:H多层薄膜微结构的退火行为

采用ＰＥＣＶＤ技术在Ｐ型硅衬底上制备了ａ－ＳｉＯｘ：Ｈ／ａ－ＳｉＯｙ：Ｈ多层薄膜,利用ＡＥＳ和ＴＥＭ技术研究了这种薄膜微结构的退火行为,结果表明：ａ－ＳｉＯｘＬ：Ｈ／ａ－ＳｉＯｙ：Ｈ多层薄膜经退火处理形成ｎｃ－Ｓｉ／ＳｉＯ２多层量子点复合膜,膜层具有清晰完整的结构界面,纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构,颗粒大小随退火温度升高而增大小随退火温度升高而增大,在一定的实验条件下,样品在６５０℃下退火可形成尺寸大     

注铒a-SiOx∶H中Er3+发光与薄膜微观结构的关系

采用光致发光(PL)谱和傅里叶变换红外(FTIR)谱研究了掺铒a-SiOx∶H(a-SiOx∶H〈Er〉)薄膜在不同退火温度下光学性质和微观结构的变化.PL谱的测量结果表明:薄膜在1.54μm的Er3+发光和750nm处的可见发光随退火温度有相同的变化趋势,这种变化和薄膜在退火过程中微观结构的变化有着密切关系.FTIR谱的分析表明:a-SiOx∶H薄膜是一种两相结构,富硅相镶嵌在富氧相中.两者的成分可近似用a-SiOx≈0.3∶H和a-SiOx≈1.5∶H表示,前者性质接近于氢化非晶硅(a-Si∶H),后者性质接近于a-SiO2.富硅相在退火中的变化对Er3+的发光强度有重要影响.     

注铒a-SiOx∶H中Er3+发光与薄膜微观结构的关系

采用光致发光(PL)谱和傅里叶变换红外(FTIR)谱研究了掺铒a-SiOx∶H(a-SiOx∶H〈Er〉)薄膜在不同退火温度下光学性质和微观结构的变化.PL谱的测量结果表明:薄膜在1.54μm的Er3+发光和750nm处的可见发光随退火温度有相同的变化趋势,这种变化和薄膜在退火过程中微观结构的变化有着密切关系.FTIR谱的分析表明:a-SiOx∶H薄膜是一种两相结构,富硅相镶嵌在富氧相中.两者的成分可近似用a-SiOx≈0.3∶H和a-SiOx≈1.5∶H表示,前者性质接近于氢化非晶硅(a-Si∶H),后者性质接近于a-SiO2.富硅相在退火中的变化对Er3+的发光强度有重要影响.     

a-Si:H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中淀积a-Si:H薄膜结合原位等离子体氧化的技术,制备了一系列不同a-Si:H子层厚度的a-Si:H/SiO2多层膜.通过对其进行三步热处理:脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si:H/SiO2多层膜中a-Si:H层发生非晶态到晶态的相变,获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜.结合Raman谱,FTIR谱和TEM测试,对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究,分析了a-Si:H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变,讨论了a-Si:H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中,发光机制与微结构之间的相互联系.     

a-Si:H/SiO2多层膜晶化过程中的发光机理

采用在等离子体增强化学气相沉积(PECVD)系统中淀积a-Si:H薄膜结合原位等离子体氧化的技术,制备了一系列不同a-Si:H子层厚度的a-Si:H/SiO2多层膜.通过对其进行三步热处理:脱氢、快速热退火及准静态退火,使a-Si:H/SiO2多层膜中a-Si:H层发生非晶态到晶态的相变,获得尺寸可控的纳米硅nc-Si/SiO2多层膜.结合Raman谱,FTIR谱和TEM测试,对退火过程中多层膜的光致发光性质进行跟踪研究,分析了a-Si:H/SiO2多层膜在各个热处理阶段发光机理的演变,讨论了a-Si:H/SiO2多层膜晶化为nc-Si/SiO2多层膜过程中,发光机制与微结构之间的相互联系.     

SiC/nc-Si多层薄膜的光致可见发光谱的紧束缚理论

用Vogl提出的sp3s*紧束缚模型来研究碳化硅/纳米硅(SiC/nc-Si)多层薄膜的能带结构与其光致发光谱的关系,并设计出SiC/nc-Si多层薄膜最佳结构为{Si}1{SiC}8,即碳化硅层的厚度是纳米硅层厚度的8倍时的超晶格结构蓝光发射的效率最高.在等离子体增强化学气相沉积系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积含氢非晶SiCx:H(a-SiCx:H)和非晶Si:H(a-Si:H)薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备出了晶化纳米SiC/nc-Si(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜.利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的结构特性,表明制得的超晶格结构稍微偏离设计,它的结构为{Si}1{SiC}5.最后对晶化样品的光致发光谱进行研究,详细分析了各个光致发光峰的物理本质.     

SiC/nc-Si多层薄膜的光致可见发光谱的紧束缚理论

用Vogl提出的sp3s*紧束缚模型来研究碳化硅/纳米硅(SiC/nc-Si)多层薄膜的能带结构与其光致发光谱的关系,并设计出SiC/nc-Si多层薄膜最佳结构为{Si}1{SiC}8,即碳化硅层的厚度是纳米硅层厚度的8倍时的超晶格结构蓝光发射的效率最高.在等离子体增强化学气相沉积系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积含氢非晶SiCx:H(a-SiCx:H)和非晶Si:H(a-Si:H)薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备出了晶化纳米SiC/nc-Si(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜.利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx:H/nc-Si:H多层薄膜的结构特性,表明制得的超晶格结构稍微偏离设计,它的结构为{Si}1{SiC}5.最后对晶化样品的光致发光谱进行研究,详细分析了各个光致发光峰的物理本质.     

C+注入a-SiNx:H的原子化学键合的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜进行C 注入,能量为30kev,剂量为2×1017 cm-2.对C 注入的SiNx薄膜在800℃的温度下,进行2h的常规炉退火处理.通过XPS,AES的测量得到,经800℃高温退火处理后的薄膜形成了部分SiCxNy结构.用喇曼、XPS等分析手段对薄膜结构及成分进行了测量与分析,得到不同退火温度对离子注入形成SiCN薄膜结构与成分的影响,认为高温退火后薄膜中硅含量与SiCxNy薄膜的形成有重要的关系.     

C+注入a-SiNx:H的原子化学键合的研究

常温下对低压化学气相沉积制备的纳米硅镶嵌结构的a-SiNx∶H薄膜进行C+注入,能量为30kev,剂量为2×1017 cm-2.对C+注入的SiNx薄膜在800℃的温度下,进行2h的常规炉退火处理.通过XPS,AES的测量得到,经800℃高温退火处理后的薄膜形成了部分SiCxNy结构.用喇曼、XPS等分析手段对薄膜结构及成分进行了测量与分析,得到不同退火温度对离子注入形成SiCN薄膜结构与成分的影响,认为高温退火后薄膜中硅含量与SiCxNy薄膜的形成有重要的关系.     

准周期a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格

本文首次报道成功地实现了非晶态半导体准周期(无平移对称性)超晶格结构.利用辉光放电汽相淀积技术,由两种超薄的a-Si:H层和a-SiN_x:H层按Fibonacci序列程序淀积而构成一维准周期超晶格.其中两种一维周期格子的调制波长比为黄金分割τ=(1+5~(1/2))/2.剖面电子显微像和相应的电子衍射花样揭示出这类新型非晶态半导体超晶格的奇异性质.简单的理论计算给予实验衍射图像以明确的物理解释.     

等离子刻蚀a-Si:H/a-C:H超晶格

本文介绍了 C_yF_(14)+ O_2等离子刻蚀 a=Si:H/a-C:H 超晶格的工艺原理及方法,简便可行.     

a-Si:H,a-SiC:H和a-SiN:H合金系统中g值的理论计算(英文)

The g-values of the ESR signals caused by dangling bonds in a-Si:H, a-SiC:H and a-SiN:H alloy systems have been calculated for a cluster by using the CNDO method, and compared with the observed g-values. The detailed formula for the calculation of g-values was derived from the formula of A.J.Stone. It is found that the g-values for dangling bonds on Si atoms are affected by the surrounding C or N atoms in a-SiC:H or a-SiN: H alloy systems and the calculated results are in good accordance with the observed ones. Some usefull discussions have also been made.     

Influence of absorber doping in a-SiC：H/a-Si：H/a-SiGe：H solar cells

This work deals with the design evaluation and influence of absorber doping for a-Si:H/a-SiC:H/a-SiGe:H based thin-film solar cells using a two-dimensional computer aided design (TCAD) tool. Various physical parameters of the layered structure, such as doping and thickness of the absorber layer, have been studied. For reliable device simulation with realistic predictability, the device performance is evaluated by implementing necessary models (e.g., surface recombinations, thermionic field emission tunneling model for carrier transport at the heterojunction, Schokley-Read Hall recombination model, Auger recombination model, bandgap narrowing effects, doping and temperature dependent mobility model and using Fermi-Dirac statistics). A single absorber with a graded design gives an efficiency of 10.1% for 800 nm thick multiband absorption. Similarly, a tandem design shows an efficiency of 10.4% with a total absorber of thickness of 800 nm at a bandgap of 1.75 eV and 1.0 eV for the top a-Si and bottom a-SiGe component cells. A moderate n-doping in the absorber helps to improve the efficiency while p doping in the absorber degrades efficiency due to a decrease in the V_OC (and fill factor) of the device.     

a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜界面的研究

<正> 尽管过去几年对非晶半导体多层膜及其界面对多层膜传输性能影响的研究甚多,然而对于界面缺陷态的特性及其密度了解甚少。不同的测量方法得到的a-Si:H/a-SiNx:H界面缺陷态密度可从1010变到1012cm-2。这一实验结果反映了每一测试方法仅能探测某些能级的缺陷,在某些情况下可能是不同类的缺陷。非晶硅系材料都包含有氢。已发现,在多层膜的沉积过程中,由于组成多层膜的子层间应力释放的需要以及两子层材料的氢扩散系数不同而     

掺硼a-SiC:H/a-Si:H异质结的硼扩散(英文)

The diffusion of impurities in a p-i-n solar cell is one of causes for the degradation of energy conversion efficiency. However, few reports on the study of the illumination dependence of the boron diffusion in B-doped a-SiC:H/a-Si:H heterojunction have been seen so far. In this work, the B depth profiles in B-doped a-SiC:H/a-Si:H hetero junctions after illumination and annealing have been measured by nuclear reaction analysis; from the change of B profiles, we estimate the diffusion coefficient of B in a-Si:H.Diffusion of electrically activated B atoms is investigated and a simple discussion for the results obtained is presented as well.     

准周期a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格研究中的新结果(英文)

We are the first to report the realization of quasiperiodic amorphous semiconductor superlattices composed of alternating layers of a-Si:H and a-SiNx:H to form a Fibonacci sequence in which the ratio of incommensurate periods is equal to the golden mean T=(1+5~(1/2))/2. In the present work new results of low-angle X-ray diffraction pattern with Lf = τLa + Lb= 148A are well consistent with a numerical calculation using formula Km,n = 2τLf-1 (mτ +n), which further demonstrate the peculiarities of quasiperiodicity. From electrical measurements done along the film plane, the feature of temperature dependence of σd suggests that there are two transport pathes at different temperature region. We tentatively explain this phenomenon in terms of the different space charge density and mobility edge in two distinct building blocks A and B of quasiperiodic a-Si:H/a-SiNx:H super-lattices.     

a-Si:H和a-SiN:H薄膜的质子核磁共振研究

<正> 由辉光放电分解硅烷淀积的氢化非晶态薄膜中都包含相当数量的氢,含氢量的多少直接对薄膜的结构、性质及稳定性有很大的影响。利用核磁共振(1H NMR)可以给出有关氢的局部环境和分布的信息。它与通常所用的红外、ESR、核共振等方法所获得的信息是不同的,因此1H NMR在材料结构分析方面是有其特色的。