半导体光电特性的表面光电压谱表征

根据半导体能带结构 ,利用静电平衡条件及电荷守衡定律 ,详细讨论了半导体表面光电压的产生原理、测量方法 ,给出了单晶硅的表面光电压谱 ,并由此得出了单晶硅的带隙能量     

双面抛光硅单晶表面光电压的计算

在小注入、稳定光照、忽略电场影响的情况下, 简要分析了影响光电压大小的因素。设样品的少子产生率仅是一维坐标的函数, 计算了Ｐ 型双面抛光硅单晶样品的表面光电压。结果表明, 表面势、光照强度对表面光电压的影响较大, 少数载流子在硅中的扩散长度、样品厚度等对表面光电压也有一定的影响。由于背抛光面对受光面入射光的反射, 使得少子产生率和受光面表面光电压都高于单面抛光片。     

新一代太阳能电池

三洋电机正在开发“新一代薄膜结晶硅太阳能电池”，其特点是可将多个太阳能电池单元串联起来，得到单晶硅太阳能电池50多倍的高输出电压。从演示看，新一代太阳能电池为 39．4V，而单晶硅太阳能电池仅有 0．6V，两者约相差66倍。因可得到较高的     

应用表面光电压谱研究TiO_2/AS体系的表面态

采用(NH4)2SO4和TiO2为原料,制备了TiO2/AS复合材料。用表面光电压谱(SPS)表征了TiO2/AS的表面态。发现在热处理过程中(NH4)2SO4和TiO2之间发生了反应,生成了S-Ti配合物,这个表面的S-Ti配合物SPS峰的强度和IR峰的强度与处理温度有平行关系。     

量子阱效应及其光电性质的表面光电压谱表征

讨论了量子阱限制效应、激子的束缚能以及激子峰的形成，分析了量子阱的光电特性及量子阱表面光电压的形成和特点。结果表明：量子阱有根本不同于体材料的光电特性。     

金属塑性变形的原因光反射率测量方法的研究

本文在讨论了弹性和塑性变形对表面衍射谱的不同影响后，研究了激光衍射谱变化测量金属塑性变形的表面光反射率方法，并对不同光路布置进行了比较，提出了最佳光路布置。对45#钢、40CrNiMoA合金钢、LY12-CZ和LD10铝合金进行了实测，结果表明：用这种方法测量金属材料的塑性变形是可行的；提出用光强比-对数应变曲线的拐点作为材料是否产生塑性变形的判据；为用表面光学特征表征金属材料的塑性损伤做了测试方法的准备。     

单晶硅产业发展现状分析

本文简要阐述了单晶硅的种类和用途,分析了当前市场应用现状,特别是对近年来快速发展的太阳能级单晶硅市场情况进行描述,最后对单晶硅发展趋势进行了展望。     

长脉冲激光辐照单晶硅的表面形态

针对长脉冲激光在空气中对单晶硅进行辐照所产生的表面形态问题,研究了不同能量密度的激光辐照后单晶硅的表面形态变化及其形成机理.结果表明:单晶硅表面的涟漪波纹状微结构与光的散射和干涉有关;随着激光能量密度的增加,单晶硅表面出现解理现象,其主要是由较高的温度梯度而引起的应力所致;熔融和汽化时的单晶硅表面形态主要是由载流子动力及等离子体波引起的;激光辐照单晶硅中心点温度曲线在单晶硅熔点和沸点附近时出现平台期,这是由于材料在熔融和气化过程中要吸收潜热;激光能量密度越大,单晶硅表面的损伤面积越大.     

量子阱效应及其光电性质的表面光电压谱表征

讨论了量子阱限制效应、激子的束缚能以及激子峰的形成,分析了量子阱的光电特性及量子阱表面光电压的形成和特点。结果表明:量子阱有根本不同于体材料的光电特性。     

Yb2O3纳米晶光伏性质的研究

利用紫外一可见反射吸收光语对不同粒径Yb203纳米晶进行了光吸收特性的研究，对其在300nm一500nm的宽带吸收指认为02p→Yb4f电荷转移跃迁。利用表面光电压语和场调制表面光电压语技术对不同粒径Yb2O3纳米晶进行了光伏特性及界面电子行为的研究。     

TiO2纳米粒子的表面光电压与光催化活性的关系

为了研究不同改性催化剂的SPS信号强度变化的原因及其与光催化活性之间的关系.文中制备了三种光催化剂:表面沉积贵金属银的Ag-TiO2纳米粒子、不同pH条件下水热法制备的TiO2纳米粒子、过渡金属铁离子掺杂的Fe-TiO2纳米粒子,并利用SPS技术分析了所制备催化剂光生电子-空穴的分离效率.实验结果表明:对于Ag-TiO2体系,表面光电压信号越弱,光催化活性越高;而对于水热法制备的TiO2体系和Fe-TiO2体系,则是表面光电压信号越强,光催化活性越高.所制备光催化剂的SPS信号强度变化与其光生载流子的分离及复合机制必然有着联系,因此可利用SPS分析技术快速评价催化剂的活性.     

脉冲串毫秒激光对单晶硅的热损伤

单晶硅广泛应用于光电系统领域,在激光作用下易于造成热损伤,其性能将发生显著变化。针对高精激光武器和激光精细加工产业的迫切需求,本文研究脉冲串毫秒激光作用单晶硅的热损伤问题,分析激光能量密度、脉冲个数等与热损伤的重要特性参数温度的关系,探索损伤规律和机理。从仿真和实验两方面对脉冲串毫秒激光对单晶硅的热损伤进行研究。基于热传导方程建立毫秒脉冲激光辐照单晶硅的热损伤模型,利用有限元、有限差分方法求解脉冲串毫秒激光作用单晶硅的温度场,模型中引入等效比热容的方法处理熔融和汽化后的相变问题,实现了对模型温升的修正。构建毫秒脉冲激光损伤单晶硅的温度测量系统,利用高精度点温仪对脉冲时间内的激光辐照中心点温度进行实时测量。研究结果表明,脉冲串激光作用单晶硅靶材时,激光辐照中心点及径向、轴向位置具有温度累积效应,径向温升范围远大于轴向;随激光能量密度增加,温度累积效应显著;随着脉冲个数的增加,单晶硅靶材熔融固化时间和从熔点降至常温的时间加长;激光脉冲个数增加90个时,单晶硅热损伤阈值下降到单脉冲损伤阈值的73.8%;当脉冲个数增加后,单晶硅损伤面积增大。实验与仿真研究结果对比可以看出,两方面研究结果的规律基本一致,仿真模型可以合理的描述毫秒脉冲激光损伤单晶硅的过程。     

离子交换过程对表面含AgX玻璃光色性的影响

利用离子交换法对本体含有卤素的基玻璃进行银离子交换处理可以得到表面含ＡｇＸ光色玻璃。离子交换过程是影响玻璃表面光色性的重要因素。本文对该离子交换过程银离子扩散系数进行近似计算，推导分析了银在玻璃表面层的浓度分布，继而讨论了离子交换时间、盐浴浓度等因素对玻璃表面光色性的影响。     

太阳能电池开路电压非接触定量成像检测

太阳能电池的开路电压(Voc)是影响太阳能电池的光电转化效率重要参数之一.为了准确检测太阳能电池开路电压图像,首先利用有限元仿真方法得到了太阳能电池开路电压与发光成像强度之间的关系;其次基于调制光致载流子锁相成像(LIC)系统对商用单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池进行了开路电压非接触定量成像研究,并与光致发光成像检测方法(PL)对比;最后利用LIC方法对不同注量1 MeV电子辐照Ga As太阳能电池进行开路电压成像研究.结果表明:LIC方法和PL方法均能获得太阳能电池的开路电压分布,且两种方法所测得的单晶硅太阳能电池和多晶硅太阳能电池开路电压均值均与Sun-Voc方法所测结果一致,误差小于1%.利用LIC方法测得开路电压分布结果与PL检测方法吻合,相比PL检测方法,LIC检测结果信噪比更高,且检测过程更简单;对不同注量1 MeV电子辐照的Ga As电池的开路电压进行LIC成像的结果与电测结果吻合,为分析辐照电池局部损伤提供了一种新方法.     

单晶硅生长原理及工艺

介绍了直拉法生长单晶硅的基本原理及工艺条件.通过控制不同的工艺参数(晶体转速:2.5、10、20rpm;坩埚转速:-1.25、-5、-10),成功生长出了三根0150×1000rpm优质单晶硅棒.分别对这三种单晶硅样品进行了电阻率、氧含量、碳含量、少子寿命测试,结果表明,当晶体转速为10rpm.坩埚转速为-5rpm,所生长出的单晶硅质量最佳.最后分析了氧杂质和碳杂质的引入机制及减少杂质的措施.     

CZ单晶炉中碳和氧的产生及其对单晶硅生长的影响

以FerroTec集团生产的FT-CZ2008型单晶炉为研究对象,介绍CZ单晶炉的基本结构,阐述单晶硅的生长工艺.从单晶炉炉体结构和单晶硅的生产工艺及其他因素共3个方面分析该系统中影响碳和氧生成的因素,并给出实验数据分析结果,得出碳和氧对单晶硅生产质量的影响程度,期望对企业进一步改进单晶炉结构、革新单晶硅生长工艺、提高单晶硅生产质量有所帮助.     

〈100〉方向单晶硅的生长技术

〈100〉单晶硅广泛用途越来越受到人们的重视,它是 MOS 集成电路的基片。文中讨论了〈100〉方向单晶硅生长中经常出现的几个问题,提出了它的热系统设计和操作工艺,解决了〈100〉单晶硅成晶率低,位错多等问题,提高了产品质量,器件使用效果良好。     

单晶硅表层机械力学特性的各向异性分析

为探究挠性筋结构单晶硅材料的各向异性特性以及KOH腐蚀工艺对其力学性能的影响规律,进行纳米压痕实验,并结合原子力显微镜观察单晶硅表层3个主晶面上压痕裂纹形貌随晶向的变化规律,分析单晶硅材料表层弹性模量、硬度、断裂韧性等机械力学特性参数在(001)、(110)及(111)3个主要晶面上沿各个晶向的变化规律;分析挠性筋结构单晶硅材料(001)晶面的KOH腐蚀工艺对其材料表面机械特性的影响规律.结果表明:挠性筋单晶硅在(001)晶面上弹性模量的各向异性变化幅度明显,硬度及断裂韧性各向异性的变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(110)晶面弹性模量和断裂韧性的各向异性变化幅度明显,硬度各向异性变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(111)晶面硬度值、弹性模量及断裂韧性参数的变化幅度幅值均较小;确定了单晶硅表层3个晶面裂纹最易扩展的晶向方向,KOH腐蚀工艺使得单晶硅表面质量降低,腐蚀后暴露的表面微裂纹、缺陷等会使得单晶硅(001)晶面表层硬度、断裂韧性降低,从而降低了挠性筋结构的实际断裂强度.     

半导体激光器的最新进展及其应用

在最近十几年来，半导体激光器已成为世界上发展最快的一门激光技术。由于半导体激光器的独特性能，使得它目前在国民经济中展现出了一系列的优点，并已获得了广泛的应用。本文简述了半导体激光器的发展历史，介绍了半导体激光器的重要特征，阐述了目前主要的高功率半导体激光器结构。研究了国内外高功率半导体激光器的开发现状，列出了半导体激光器当前的各种应用，对半导体激光器的发展趋势进行了预测。最后，对发展我国高功率半导体激光器提出了一些看法。     

基于单晶硅各向异性特征的纳米压痕过程有限元仿真研究

本文采用各向异性弹塑性材料本构关系,利用非线性有限元软件MSC.Marc建立了单晶硅纳米压痕过程的三维模型,分别用玻氏、维氏、圆锥形和球形压头对单晶硅（100）晶面进行了纳米压痕过程的仿真分析,研究了单晶硅对于不同形状的压头、不同压头半锥角、不同最大加载力的加、卸载响应特性。仿真结果表明,压入相同深度时,圆锥形压头所需载荷最小,材料对圆锥形和球形压入产生的应力应变分布呈现出各向异性,体现了单晶硅在不同晶向上的材料性能存在差异。当最大加载力为25mN时,仿真得出维氏压头在单晶硅（100）晶面产生的压痕深度约为300nm,与相应实验结果基本相符。