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。     

传统PECVD高品质氢化非晶硅的淀积率

根据 Winer模型 ,联合 Winer模型和 Street的氢化学势理论 ,分别研究了传统 PECVD( CPECVD)高品质氢化非晶硅 ( HQ a-Si:H)的淀积率上限 rdup和淀积率 rd 与 a-Si:H缺陷密度 ND 的关系。得到的结论是 :( 1 )rdup=1 .6nm/s(目前实验上 rd 已接近 1 .0 nm/s)。( 2 )对每一优化淀积温度 ( Ts=2 0 0～ 30 0°C) ,存在一相应的优化淀积率 rdop,当 rd相似文献   

非晶硅薄膜的红外热敏特性

用PECVD技术制备了不同掺磷比的非晶硅薄膜,然后退火改性. 红外透射光谱揭示了薄膜内部的键合模式随生长工艺条件变化的规律;测量和分析了非晶硅红外热吸收及电阻温度系数与薄膜结构之间的关系. 综合考虑非晶硅电阻率和电阻温度系数两个因素,采用掺杂比0.025,退火温度600℃的薄膜样品进一步研究.     

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。     

PECVD制备非晶硅薄膜的研究

实验采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)法在Si衬底上制备了非晶硅薄膜。研究了射频功率、PH3掺杂浓度等因素对薄膜电阻率以及应力的影响。实验结果表明,对于非掺杂非晶硅薄膜,当射频功率从15W增加到45W时,薄膜应力从张应力变化到压应力,在射频功率为35W时,应力几乎为零,应力绝对值先降低后增加,淀积速率随着射频功率的增加而增加;对于掺杂非晶硅薄膜,电阻率随着PH3掺杂浓度的增加而降低,当PH3流量从0cm3/min增加到12cm3/min时,薄膜掺杂效果明显,电阻率降低3个数量级,继续增加PH3流量,电阻率变化较小,而应力随着PH3掺杂浓度的增加而降低,当PH3流量超过12cm3/min时,应力有增加的趋势。     

PECVD法制备纳米晶硅薄膜的研究进展

简要介绍了纳米晶硅薄膜的微结构表征方法,重点讨论了PECVD制备方法中工艺参数对薄膜结构的影响,并探讨了氢在薄膜形成和生长中的作用。通过优化氢稀释率、衬底温度、反应气压、激励功率和激发频率等工艺参数可提高纳米晶硅薄膜的晶化率并改善薄膜质量。结合喇曼光谱、X射线衍射谱、傅里叶红外光谱和高分辨透射电镜等表征方法可深入研究薄膜形成机理,对进一步探索薄膜光电特性有重要意义。分析了等离子体化学气相沉积(PECVD)制备方法中各工艺参数对薄膜质量和沉积速率的影响,指出其存在的问题,并探寻了今后的研究方向。     

PECVD制备非晶硅薄膜的均匀性控制方法研究

针对用于制备非晶硅薄膜的PECVD设备反应室的流体场进行了模拟仿真,并实验制备了相对应条件下的非晶硅薄膜,利用台阶仪完成了对薄膜厚度的测量,对比仿真结果,发现薄膜的厚度分布情况与基片表面附近的气流分布情况密切相关,获得均匀性优于2.5％非晶硅薄膜.     

氢化非晶硅的红外光谱及氢释放的研究

用等离子体增强化学气相淀积（ Ｐ Ｅ Ｃ Ｖ Ｄ）制备了氢化非晶硅薄膜（ａ Ｓｉ∶ Ｈ）并进行了退火实验, 利用红外吸收光谱（ Ｉ Ｒ）和金相显微镜研究薄膜中的氢含量及退火前后的脱氢现象, 得出材料组成及热稳定性对衬底温度 Ｔｓ 和射频功率 Ｐｒｆ 的依赖关系。     

PIN型非晶硅薄膜太阳电池仿真研究

运用AMPS软件,对TCO/p-a-SiC:H/i-a-Si:H/n-a-Si:H/metal型非晶硅薄膜太阳电池进行了仿真研究,重点模拟和分析了电池性能参数随i层和n层厚度变化的规律.结果表明,为了获得电池转换效率和短路电流密度的最大值,n 层非晶硅薄膜应尽可能地减小厚度,而i层非晶硅薄膜厚度最好控制在500～700 nm范围内.     

非晶硅薄膜表面形貌和光学性质的工艺研究

采用PECVD在K9玻璃基底上制备了非晶硅薄膜,通过改变射频功率、反应压强和基片温度制得不同的薄膜样品.采用金相显微镜对其表面形貌进行了观察,通过椭圆偏振法测得了不同工艺条件下薄膜样品的折射率、消光率及厚度.结合成膜机理和经典电子理论对测试结果进行分析得到,工艺参数通过表面扩散、原子刻蚀以及基元成分、能量和浓度等中间因素决定着样品的表面形貌和光学性质.     

真空退火对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响

研究了真空退火温度对不同流量比工艺参数下PECVD氮化硅薄膜性能的影响,测试了退火后氮化硅薄膜厚度、折射率以及在氢氟酸中的腐蚀速率。结果表明,退火后氮化硅薄膜厚度及折射率变化与薄膜沉积工艺条件有关,而薄膜在氢氟酸中的腐蚀速率在退火后大大降低。结合退火前后氮化硅薄膜的红外透射谱对以上测试结果进行了讨论。     

S枪磁控溅射淀积非晶硅光电导薄膜的制备工艺及特性研究

本文介绍用直流磁控S枪在H_2/Ar混合气体中反应溅射单晶硅靶淀积a-Si:H光电导薄膜的制备工艺。研究了用这种技术制备的a-Si:H薄膜的光学特性(透射率光谱、光学常数和光学带隙等)、晶相结构(用电子衍射图谱)、红外吸收光谱和光电导性能。并讨论了制备工艺条件与薄膜微结构和性能的关系。     

流量及温度对低频PECVD氮化硅薄膜性能的影响

研究了低频等离子增强化学气相沉积(LF-PECVD)工艺中气体流量比和衬底温度对氮化硅薄膜折射率、密度及应力的影响规律,同时测试了薄膜的红外光谱以分析不同条件对薄膜成分的影响.结果表明,低频氮化硅薄膜折射率主要受薄膜内硅氮元素比的影响,其次是薄膜密度的影响.前者主要由硅烷/氨气反应气体流量比决定,而后者主要由衬底温度决定;低频氮化硅薄膜应力大致与密度成正比关系.此外,PECVD工艺所制备氮化硅薄膜都含有相当数量的氢元素,而衬底温度是薄膜内氢含量的决定因素.     

Modification of the Photoelectric Properties of Undoped Hydrogenated Amorphous Silicon Films under Preliminary Illumination at Elevated Temperatures

Semiconductors - The effect of preliminary weak illumination at elevated temperatures on the photoelectric properties of undoped α-Si:H films is investigated. It is found that the dark...     

PECVD沉积微晶硅薄膜过程中氢原子对透明导电膜的影响

研究了等离子体放电过程中氢原子对单层SnO2和SnO2/ZnO双层透明导电膜的影响.发现当衬底温度超过150℃,H等离子体处理使SnO2薄膜的透光率显著降低.当在SnO2薄膜表面沉积一层ZnO时,既使ZnO膜的厚度为50nm,也可有效地抑制H原子对SnO2的还原效应,并在SnO2/ZnO双层膜上制备了转换效率为3.8%的微晶硅薄膜太阳电池.     

温度对非晶硅薄膜二次晶化的影响

为研究温度对固相晶化的影响,用玻璃作衬底,在不同温度下用PECVD法直接沉积非晶硅(a-Si:H)薄膜,把在室温、350℃和450℃下沉积的样品,在600℃和850℃下退火3h,把前后样品用拉曼光谱和扫描电镜分析,发现二次晶化后的晶化效果比直接沉积的薄膜好,850℃下退火的薄膜比600℃好。在450℃下沉积、850℃退火3h,SEM观察,表面最大晶粒尺寸为900nm左右。     

缺陷浓度对非晶硅薄膜太阳电池性能的影响

利用一维微光电子结构分析工具AMPS-1D（Analysis of Microelectronic and Photonic Structures-1D）研究了一种PIN结构的非晶硅基薄膜太阳电池的电流一电压特性。通过系统分析不同缺陷浓度对太阳电池光电特性的影响,探索了在不致严重影响器件性能情况下可容许的最高缺陷浓度。模拟结果表明,若半导体膜足够薄,在带边附近有很高的吸收系数,且具有满足一定条件的迁移率,则可使用含有相当高缺陷浓度（10^16～10^17cm^-3数量级）的非晶硅基薄膜制造出性能良好的太阳电池．     

Ar环境下氢化非晶锗硅的制备与特性研究

采用RF-PECVD法在氩环境下制备了Ge掺杂a-Si∶H.将样品通过台阶仪、傅里叶红外光谱仪、紫外可见光分光光度计以及Keithley高阻仪进行分析测试,研究了不同掺杂比例对非晶硅薄膜沉积速率、结构因子、光学带隙及光暗电导率的影响.实验表明:薄膜沉积速率随掺杂量的增大而增大;薄膜结构因子随掺杂量的增大而减小;薄膜对可见光的吸收随掺杂量的增大出现红移,光学带隙减小;掺杂比例较低时,薄膜光暗电导率变化不明显,当GeH4量达20 cm3/min时,薄膜暗电导明显增大,光暗电导比减小.