掺稀土元素a-Si∶H材料特性的研究

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中,获得了一种新的 a-Si∶H(Y)材料的实验结果。实验证明掺钇的 a-Si∶H 材料较 a-Si∶H 合金电阻率显著下降,当掺钇浓度达8%时,材料的室温电阻率可下降到～2Ω·cm。热探针测试表明该材料为 n 型。变温电导测量指出在室温附近是激活型延展态电子导电。光吸收测量给出在可见光范围 a-Si∶H(Y)较 a-Si∶H 吸收系数普遍增大,当掺钇浓度达5%时,光学带隙约为1.38eV。红外吸收测量发现,a-Si∶H(Y)材料存在一个宽的1500～2100cm~(-1)范围的吸收带,并且在波数大于2600cm~(-1)时,随波数的增加吸收逐渐增强。     

一种新的掺稀土元素a-Si:H材料

一种新的掺稀土元素钇(Y)的a-Si:H 材料已被研制出来。该材料的电导率随掺 Y浓度而改变,当掺 Y 浓度约10~(2)时,a-Si:H(Y)的室温直流电导率达到10一~(-1)Ω~(-1)cm~(-1)较 a-Si:H 合金提高八个数量级。测量表明这种 a-Si:H(Y)新材料是 n 型的。对因掺杂浓     

双元素掺杂的a-Si∶H光电特性研究

本文研究由氮(N)、硼(B)以及卤素(X)元素掺杂的 a-Si∶H 膜在静电场下的光电特性.实验结果表明,(B+N)、(B+X)双元素掺杂比单元素更明显地提高 a-Si∶H 膜的表面电位 V_(?),降低残余电位V_R,并在 X/Si=10~(-2),B_2H_6/SiH_4=0.3×10~(-4)时,得到了 V_(?)=60V/μm,σ_D=10~(-4)((?)cm)~(-1)的静电复印用a-Si∶H 材料.     

PROPERTIES AND HYDROGENATION OF BORON DOPED SILICON FILMS BY LPCVD

本文报告了LPCVD 制备的掺硼硅薄膜结构和物理性质分析,发现掺杂比R 在1×10~(-5)—4×10~(-2)的范围内,材料可划分为三种不同的相结构区:非晶态硅(a-Si)、非晶态硅-硼合金(a-Si∶B)和非晶态微晶硅(μc-Si)。物理性质测量也发现三种不同的结构区具有不同的特性和氢化规律。在a-Si∶B 区,霍尔系数符号是空穴导电的正号,而μc-Si 区材料进入简并状态。氢化明显地改善了材料的物理性质和掺杂效率,但对于重掺杂微晶区材料,氢化似乎使掺杂效率降低。     

LPCVD法制备硼掺杂硅薄膜特性及氢化

本文报告了 LPCVD 制备的掺硼硅薄膜结构和物理性质分析,发现掺杂比 R 在1×10~(-5)—4×10~(-2)的范围内,材料可划分为三种不同的相结构区:非晶态硅(a-Si)、非晶态硅-硼合金(a-Si∶B)和非晶态微晶硅(μc-Si)。物理性质测量也发现三种不同的结构区具有不同的特性和氢化规律。在 a-Si∶B 区,霍尔系数符号是空穴导电的正号,而μc-Si 区材料进入简并状态。氢化明显地改善了材料的物理性质和掺杂效率,但对于重掺杂微晶区材料,氢化似乎使掺杂效率降低。     

不同含氮量的a-SiN_x∶H的红外吸收及释氢谱

用红外及氢释放谱研究了由高频辉光放电分解不同配比的 SiH_4+NH_3+H_2混合气体而制备的a-SiN_x∶H 薄膜。结果发现:随着 N/Si 增加,膜的结构由类 a-Si∶H 形式逐渐过渡到类 a-SiN_(1.33)∶H 形式。当 N/Si<0.56,膜的结构以 a-Si∶H 相为主,当 N/Si>0.73时,a-SiN_(1.33)∶H 相起支配作用。在0.56相似文献   

掺硼a-Si:H薄膜脉冲快速光热退火(PRPTA)的研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）法制备掺硼非晶硅（a-Si：H）薄膜,然后用脉冲快速光热退火（PRPTA）法对其进行固相晶化。研究结果表明：掺硼a-Si：H薄膜在550℃恒温条件下退火3h后,其结晶状况无明显变化;而通过加高温热脉冲可以在玻璃衬底上获得晶化较好的P型多晶硅薄膜。另外,非晶硅薄膜的掺硼浓度及脉冲条件对脉冲快速光热退火的效果有一定影响。     

非晶硅/非晶硅锗叠层电池器件结构优化与制备工艺研究

非晶硅/非晶硅锗叠层电池制备中非晶硅锗子电池本征层采用"喇叭口"结构。通过优化各层掺杂浓度,实现叠层电池光学带隙从1.95~1.5 eV之间的梯次平滑过渡(其中P层窗口层带隙1.95 eV,a-Si∶H1.7eV,a-SiGe∶H1.5eV)。探讨了NP隧穿结对叠层电池开路电压(Voc)和填充因子(FF)的影响,制备出FF为0.739的a-Si∶H/a-Si Ge∶H叠层电池。调整叠层电池中子电池本征层厚度,制备出效率为9.06%的a-Si∶H/a-SiGe∶H叠层电池(未加减反射层)。     

退火对 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜光致发光和红外吸收谱的影响

本文报道了经300℃到800℃退火后的氢化非晶硅(a-Si∶H)/氢化非晶氮化硅(a-SiN_x∶H)多层膜77K 的光致发光性能。77K 的光致发光峰值能量随 T_a 增加而减少,其减少速度对几种样品是不同的,由厚度为20(?)的 a-Si∶H 子层组成的多层膜(d_(?)=20(?))要来得慢。当退火温度达到800℃时,d_(?)=20(?)的多层膜仍保留有光致发光特性,而对于 d_(?)=300(?)多层膜和单层 a-Si∶H 膜,当退火到600℃后光致发光特性已消失。文中提出了不同 a-Si∶H 子层厚度的多层膜光致发光特性上的差别是与 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 界面氢比体内氢热稳定性来得高有关。后者由多层膜的红外吸收谱与退火温度依赖关系得到证实。     

硼轻掺杂对a-Si∶H光电导层性能影响的研究

用等离子体增强化学气相沉积法制备了厚为1μm左右的B轻掺杂a-Si∶H光电导层，得到了a-Si∶H的暗电导率与淀积工艺参数和B掺杂比关系的实验曲线，利用该曲线确定了最佳工艺参数和最佳掺杂比。测量了最佳参数下淀积的a-Si∶H薄膜的电学和光学性能及其受掺杂比的影响。结果表明，当B掺杂比增大时，a-Si∶H的暗电导率先减小后增大，并可发生几个数量级的变化。光电导率减小，折射率略有降低，线性吸收系数显著增大，光学带隙减小。测量的数据表明，我们制备的B轻掺杂a-Si∶H光电导层满足投影机用液晶光阀的要求。     

硼掺杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响

采用热丝化学气相沉积法制备了不同B2H6掺杂比例(B2H6/SiH4为2%~15%)的p型纳米晶硅薄膜,通过探索B2H6掺杂比例、晶化率、光学带隙和电学性能(电导率、载流子浓度、霍尔迁移率)之间的关系以及薄膜掺杂机理来研究B2H6掺杂比例对薄膜微结构和光电性能的影响。在掺杂比例为11%时成功获得了电导率为32 S/cm的高电导率硼掺杂nc-Si∶H薄膜。     

a-Si:H基薄膜中SiH及SiH_2键构成对n型直拉单晶硅片钝化效果的影响研究

n型单晶硅表面本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)的钝化作用是高效率非晶硅/晶体硅异质结太阳电池的关键。本文采用掺氧和热处理的方式改变本征非晶硅基薄膜(a-Si∶H)样品中Si H和Si H2键构成,利用Sinton WCT-120少子寿命测试仪及傅里叶红外光谱测试仪分析样品性能,研究Si H和Si H2键构成对n型直拉单晶硅片(n-Cz-Si)表面钝化效果的影响。结果表明:1掺氧和热处理均会增加a-Si∶H中Si H2键相对于Si H键的比例;2在200~350℃范围内,随着热处理温度的升高,薄膜中Si H2键相对于Si H键的比例增加,薄膜对n-Cz-Si的钝化效果先变好,在275℃时达到极值后变差;3a-Si∶H薄膜中Si H2键和Si H键的相对含量对n-Cz-Si表面的钝化效果有直接的影响,根据实验结果,Si H2与Si H键相对含量在一定范围时钝化效果最好,过高或过低均不利于钝化。     

不同离子激活的ZrO2纳米粉发光性质的研究

采用均相沉淀法制备出四方相氧化锆(t-ZrO2)纳米晶,引入不同类型的激活离子(包括稀土离子、过渡金属离子及其他典型的掺杂离子),采用单掺及共掺的方式系统的研究了掺杂ZrO2纳米晶的发光,并对不同的离子掺杂浓度及不同的合成温度对掺杂的ZrO2纳米晶发光性质的影响进行了阐述.     

PECVD生长nc-Si:H膜的沉积机理分析

nc-Si:H膜具有显著不同于a-Si:H与μc-Si:H膜的新颖结构与物性.从热力学反应的基元过程出发,定性地分析了本征nc-Si:H与掺磷nc-Si(P):H膜的沉积机理,并提出了进一步改善膜层质量的新途径.     

二次生长法中ZSM-5型沸石分子筛膜合成规律的研究

采用正交试验法,考察了ZSM-5沸石膜合成过程中,制膜液碱量、膜板剂的用量、晶种的引入方式等对成膜的影响;确定了采用浸涂法引入晶种,晶化液摩尔组成为n(Na2O)∶n(Al2O3)∶n(SiO2)∶n(TPABr)∶n(H2O)=15∶1∶100∶20∶10 000,在180℃,晶化48 h,可在多孔α-Al2O3陶瓷管支撑体外表面合成了ZSM-5沸石分子筛膜.用XRD,SEM和单组分气体的渗透对膜进行了表征.结果表明,所合成的沸石膜是典型的ZSM-5沸石膜,膜表面晶粒生长发育较完整,排列紧密,无较大裂缺;H2,N2在膜内的渗透率分别为4.51×10-6,1.34×10-6mol/(m2.s.Pa);膜的H2/N2理想分离因数为3.37.     

衬底温度对氢离子束辅助磁控溅射制备a-Si∶H薄膜结构特性的影响

利用氢离子束辅助磁控溅射制备氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H),借助拉曼光谱仪、红外光谱仪和椭圆偏振光谱仪等分析测试手段,研究衬底温度对a-Si∶H薄膜结构特性影响规律。结果表明在合适的衬底温度下氢离子束辅助磁控溅射制备的a-Si∶H薄膜具有较好短程有序度和中程有序度;当衬底温度为200℃时,薄膜的结构特性最优,a-Si∶H薄膜的次带吸收系数为0.46 cm~(-1)、氢含量为10.36%(原子比)、微结构因子为0.68和光学带隙为1.94 e V。     

a-Si_(1-x)Nx:H 光电导的改善及其原由

氮的掺入能够改善 a-Si∶H 的光电导性。用 ESR 方法难以分析其原因。吸收系数的弱吸收段却能显示出氮造成 a-Si∶H 缺陷态密度的变小。当掺氮量 x(?)0.01时,a-Si_(1-x)N_x 之ημT 值呈最大,在 E_(?)下1.2eV 处缺陷态密度最低,约3.3×10~(15)/cm~3。过量地掺氮则导致缺陷态密度增加,光电导降低。     

a-Si∶H及其多层膜光致发光某些性质的研究

本文研究了 a-Si∶H 及 a-Si∶H/a-SiN_x∶H 多层膜光致发光的某些性质。实验研究表明,a-Si∶H 及其多层膜的光致发光峰值能量强烈地依赖于沉积偏压、a-Si∶H 层厚度和内应力,并对这些结果进行了讨论。     

在不同时间下退火对非晶硅薄膜晶化的影响

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,在400℃和500℃分别光退火5min、10min、20min、30min、40min、60min、120min,用拉曼光谱分析前后样品,发现随着晶化时间的延长晶化效果越好,500℃退火的薄膜比400℃的晶化效果好.     

锑掺杂浓度对二氧化锡纳米微粉的影响

以无机盐为原料,采用共沉淀法制得了掺锑SnO₂纳米级微粉.运用X射线衍射(XRD)、透射电镜(TEM)和差热分析(DTA)等观测手段对微粉末进行了表征,比较系统地研究了掺锑浓度对物相、粉末颗粒度及电阻的影响规律.实验结果表明,低掺杂浓度样品(x≤0.462),Sb原子固溶于四方晶系SnO₂中,高掺杂浓度样品(x≥0.519),Sb原子将从固溶体中脱溶并被氧化为Sb₂O₄相;掺杂Sb可以减小SnO₂的晶粒度,在热处理时阻碍 SnO₂晶粒长大,掺杂浓度>0.181时,进一步掺杂对粉末粒度没有明显的影响;SnO₂粉末电导率随掺锑浓度的增大而提高,掺杂浓度为0.095时粉末电导率达到极大值,当掺杂浓度>0.245时,粉末电阻快速增大.兼顾掺杂浓度对粉末粒度和电阻的影响,合适的掺杂浓度x为0.181～0.230.