热丝辅助MW-ECRCVD制备a-Si:H薄膜及硅-氢键合模式变化的研究

采用热丝辅助微波电子回旋共振化学汽相沉积(MW ECR-CVD)系统制备氢化非晶硅(a-SiH)薄膜.实验证明在原有的MW ECR-CVD基础上加入热丝辅助系统能有效提高a-SiH薄膜的沉积速率并大幅改善薄膜的稳定性;薄膜的沉积速率随着沉积压强的增加和热丝温度的上升而增加.通过光致衰退实验,将样品衰退前后的红外吸收谱图进行基线拟合和高斯函数拟合,计算得到薄膜的氢含量基本不发生变化,但Si-H与Si-H2组态的相对含量改变.     

a-Si:H薄膜的制备工艺对其光电特性的影响

采用MW-ECR CVD方法制备的a-SiH薄膜在模拟太阳光照射下进行光敏性(σp.σ d)和光致衰退测试.对比了有、无热丝辅助沉积的薄膜的光电特性,得出沉积温度是影响薄膜光敏性的主要因素,而适当温度的热丝辅助对于薄膜的光致衰退有一定延缓作用.     

热丝辅助MW ECR CVD法高速沉积优质氢化非晶硅薄膜

我们用热丝辅助MW ECRCVD系统,在热丝温度分别为0、1350、1400、1450、1500、1600和1700℃时制备出a-SiH薄膜.通过膜厚测定,红外光谱分析光、暗电导测量等手段,分析了其沉积速率、光敏性及光学带隙的变化规律.结果表明沉积速率和薄膜质量均得到明显的提高,沉积速率超过3nm/s,光暗电导之比提高到6×105.找到最佳辅助热丝温度为1450℃.通过对带隙值的分析,发现当带隙值在1.6～1.7范围内时,薄膜几乎都具有105以上的光暗电导之比.     

MW-ECR制备的氢化非晶硅光电特性研究

通过对热丝辅助微波电子回旋共振(HW-MW-ECRCVD)法制备的氢化非晶硅(a-SiH)薄膜进行暗电导与温度关系的测试,可得到暗电导激活能(Ea),并研究了Ea与a-SiH薄膜光敏性(σph/σ d)的关系;发现随着Ea的增大,费米能级位置下移,缺陷态密度减少,薄膜的光敏性变好.     

氢化非晶硅薄膜光衰退稳定性的影响因素

用热丝辅助微波电子回旋共振化学气相沉积制备样品,通过红外吸收谱图和光衰退图,分析影响a-SiH薄膜光衰退稳定性的因素一方面,非晶硅网格中氢含量、氢硅键合方式以及氢的运动情况均对非晶硅材料的稳定性起着十分重要的作用,另一方面,在非晶硅的基体上生长少量微晶硅,可提高薄膜的稳定性.最终希望能通过两者的结合来探讨如何制备高光敏性和低光致衰退的非晶硅薄膜.     

热丝辅助ECR-CVD制备a-Si:H薄膜的红外和光致衰退研究

采用热丝辅助MWECR-CVD系统制备出了a-SiH薄膜.应用傅立叶红外仪测量了薄膜的红外谱,用共面蒸铝电极法测量了薄膜的光电导.通过比较A样品(加入热丝)和B样品(未加热丝),得出在热丝辅助MWECR-CVD系统制备非晶硅薄膜过程中,热丝的光照对薄膜的抗衰退起到了关键作用,用该系统制备非晶硅薄膜,大大降低了薄膜中的总氢含量,提高了薄膜的稳定性,同时,Si-H键合体的摇摆模发生了红移.     

沉积参数对化学气相沉积纳米金刚石薄膜的影响

用强电流直流伸展电弧化学气相沉积金刚石薄膜装置,在CH4-Ar和CH4-H2-Ar气氛中沉积了纳米金刚石薄膜,研究了沉积气氛中H2加入量和沉积压力对金刚石薄膜显微组织和生长机制的影响.沉积气氛中H2含量对金刚石薄膜的表面形貌、晶粒尺寸和生长速度有显著影响,随着H2含量增加,金刚石晶粒尺寸增大,薄膜生长速度提高.在1%CH4-Ar气氛中沉积的纳米金刚石薄膜,晶粒尺寸细小,薄膜表面形貌光滑平整.在1%CH4-少量H2-Ar气氛中沉积的金刚石薄膜,晶粒尺寸小于100nm,薄膜表面形貌较平整.随着沉积压力提高,金刚石薄膜的生长速度增大.用激光Ram an对金刚石薄膜进行了表征.     

以ZnO为缓冲层制备硅基氮化镓薄膜

用脉冲激光沉积法(PLD)先在600℃的Si(111)衬底上沉积ZnO薄膜,然后用磁控溅射法再沉积GaN薄膜。直接沉积得到的GaN薄膜是非晶结构,将样品在氨气氛围中在850、900、950℃下退火15min得到结晶的GaN薄膜。用X射线衍射(XRD)、傅立叶红外吸收谱(FTIR)、光致发光谱(PL)和扫描电子显微镜(SEM)研究了ZnO缓冲层对GaN薄膜的结晶和形貌的影响。     

脉冲偏压对多弧离子镀TiAlN薄膜的成分和结构的影响研究

采用多弧离子镀在高速钢基底上沉积Ti Al N薄膜。利用扫描电镜(SEM)观测薄膜的表面形貌;用EDS分析薄膜表面的成分;用表面轮廓仪测试薄膜的厚度并结合沉积时间计算出沉积速率;用维氏硬度仪测量薄膜的硬度;用XRD表征薄膜的微观结构。结果表明,随着偏压峰值的增大,表面大颗粒逐渐减少,致密性逐渐变好,薄膜硬度也随之增加。沉积参数对薄膜成分有影响,偏压峰值对薄膜中Al含量有较明显的影响,而占空比则主要影响Ti含量。本文对实验结果进行了较详细的讨论和分析。     

络合剂对化学水浴沉积 ZnS薄膜的影响

采用不同络合剂化学水浴沉积ZnS薄膜,应用台阶仪、SEM、XRD、波谱仪等手段测定了ZnS薄膜的厚度、表面、物相结构及透过率等.结果表明,氨水体系沉积薄膜速度明显慢于另外两种体系,沉积的ZnS薄膜都为立方结构.柠檬酸钠体系沉积的ZnS 薄膜结晶和透过率最佳,但薄膜表面缺陷较多;氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜表面质量最佳,结晶和透过率也较好;氨水体系沉积的ZnS薄膜质量较差.用3种体系沉积的ZnS薄膜用于制备铜铟镓硒Cu(In,Ga)Se2太阳电池,氨水和氨水-联氨体系沉积的ZnS薄膜制备的电池转换效率明显高于柠檬酸钠体系沉积的ZnS制备的太阳电池.