大面积高效率高稳定非晶硅太阳电池的研究

根据电流连续性原则和光伏材料选择原则，对叠层电池的电流匹配进行了研究，结果表明，电流匹配是影响叠层电池短路电流和转换效率的重要因素之一，电流匹配可以通过调整单元电池厚度来实现，在此基础上，获得了面积为４００ｃｍ＾２，转移效率分别为８．２８％，７．５２％和６．７４％的ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ，ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ和ａ－Ｓｉ／Ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ高效率叠层电池。     

a—Si TFT中钼与非晶硅之间的互作用

本文报导当在室温下向非晶硅（ａ－Ｓｉ）表面溅射钼（Ｍｏ）的过程中Ｍｏ与非晶硅发生互作用的现象。该互作用要求一定的临界溅射功率与钼层厚度。其作用速率在ａ－Ｓｉ界面为反应速率限制,而在与Ｍｏ交界面则为扩建速率限制。互作用生成非晶态钼硅Ｍｏ：ａ－Ｓｉ合金。它可阻止铝（Ａｌ）向ａ－Ｓｉ中扩散,同时可改善ａ－Ｓｉ ＴＦＴ的接触特性。当用Ａｌ／Ｍｏ作ａ－Ｓｉ薄膜晶体管（ａ－Ｓｉ ＴＦＴ）的源和漏电极时,可提高     

非晶硅锗单结电池的研究

ｐ／ｉ和ｉ／ｎ界面对ａ－ＳｉＧｅ单结电池的性能影响较大，提高电池性能的关键是减小界面复合。选择适当的工艺条件，获得了效率为２．０１％的ａ－ＳｉＧｅ单结电池。     

非晶硅太阳电池效率研究

介绍了近年来用辉光放电法制备的ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳电池的效率问题，文中讨论了有效光电能量转换的条件；ａ－Ｓｉ：Ｈ电池的结构，新型的高效率非晶硅太阳电池的改进；非晶硅ａ－Ｓｉ：Ｈ太阳电池的展望等。     

μc-Si∶Hp-i-n薄膜太阳能电池中i层的设计分析

通过应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对热平衡μｃ－Ｓｉ∶Ｈｐ－ｉ－ｎ薄膜太阳能电池进行计算机数值模拟。结果表明，光吸收体ｉ层中Ｎ型或Ｐ型掺杂都会在ｉ层中造成低场区而不利于光生载流子传输，指出μｃ－Ｓｉ∶Ｈｐ－ｉ－ｎ太阳能电池制造中采用补偿μｃ－Ｓｉ∶Ｈ薄膜充当吸收体ｉ层能提高长波（＞８００ｎｍ）载流子收集效率，从而增大电池的短路电流     

μc—Si：H p—i—n薄膜太阳能电池中i层的设计分析

通过应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对热平衡μｃ－Ｓｉ：Ｈ ｐ－ｉ－ｎ薄膜太阳能电池进行计算机数值模拟。结果表明，光吸收体ｉ层或Ｐ型择杂都会在ｉ层中造成低场区而不利于光生载流子传输，指出μｃ－ＳｉＨ：ｐ－ｉ－ｎ太阳能电池制造中采用补偿μｃ－Ｓｉ：Ｈ薄膜充当吸收体ｉ层能提高长波（〉８００ｎｍ）载流子收集效率，从而增大电池的短路电流。     

空间电荷限制电流法对a—Si：H隙态密度的测量

本文介绍了用于测量ａ－Ｓｉ：Ｈ隙态密度的空间电荷限制电流（ＳＣＬＣ）法，并报道了采用此方法对ＰＥＣＶＤ方法制备的ａ—Ｓｉ：Ｈ材料隙态密度的测量结果。对ｎ＋ａ—Ｓｉ：Ｈ／ａ—Ｓｉ１Ｈ／ｎ＋ａ—Ｓｉ：Ｈ结构的样品，测量得到费米能级上０．１６ｅＶ间的欧态密度分布为１０１５～１０１８（ｃｍ－３ｅＶ－１）。     

非晶硅太阳电池应用和开发的新进展

评述了ａ－Ｓｉ电池的工艺优势、开发水平，市场现况、应有和领域及发展趋向。     

氢化非晶硅中空穴与电子的俘获效应：PIN型非晶硅太阳能电池稳…

通过应用Ｓｃｈａｒｆｅｔｔｅｒ－Ｇｕｍｍｅｌ解法数值求解Ｐｏｉｓｓｏｎ方程，对经高强度光辐照过的ＰＩＮ型非晶硅太阳能电池进行计算机数值模拟。结果表明，载流子俘获效应所造成的ａ－Ｓｉ：Ｈ中空间电荷净增加或减少都会使电池内部电场分布发生改变和准中性区的出现，使电池性能因光的长期辐照而衰退。本文还讨论了ａ－Ｓｉ：Ｈ中载流子俘获效应的研究在高稳定性ＰＩＮ型非晶硅太阳能电池研制中的重要性。     

Si／Ag／Si和Si／Au／Si薄膜分形晶化的TEM和EDS研究

本文利用透射电镜（ＴＥＭ）和Ｘ射线能谱（ＥＤＳ）对ａ－Ｓｉ：Ｈ／Ａｇ／ａ－Ｓｉ：Ｈ和ａ－Ｓｉ：Ｈ／Ａｕ／ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜的分形晶化行为进行了研究。结果表明薄膜的分形晶化强烈依赖于退火条件，分形的形成可用随机逐次触发形核和生长（ＲＳＮＧ）来加以解释。尽管膜内存在明显的互扩散，Ｓｉ分形区厚度与均匀基体区厚度相近。但在ａ－Ｓｉ：Ｈ／Ａｇ／ａ：Ｓｉ：Ｈ膜中存在部分较大的Ａｇ晶粒凸出膜面。     

不同双栅极设计对a-Si:H TFT特性影响

本实验于原有的单底栅a-Si TFT产品结构下,通过增加不同的顶栅极设计方式(不同a-Si覆盖比例、不同沟道几何形貌、不同沟道W/L比例)来研究双栅极设计对a-Si TFT特性的影响。实验结果显示双栅极a-Si TFT比现行单底栅a-Si TFT可以提升I_on 7%、降低SS 3%、同时对I_off以及TFT稳定性影响不明显,显示双栅极a-Si TFT设计结构具有在不提高成本以及不变更工艺流程下,达到整体提升TFT特性的效果。顶栅极 TFT 特性不如底栅极,推测为a-Si/PVX界面不佳使得电子导通困难导致,未来可以借由改善a-Si/PVX界面工艺提升顶栅极TFT特性。     

排气方式及工艺参数对等离子体刻蚀a-Si均一性的影响

本文对在等离子体刻蚀工艺中,功率、压强、气体比例重要参数对a-Si刻蚀均一性的影响进行了研究。采用PECVD成膜、RIE等离子体刻蚀,并通过台阶仪和光谱膜厚测定仪对膜厚进行表征。结果表明压强在10~15Pa,功率在5 500~6 500 W的参数区间,a-Si刻蚀均一性波动不大,适合工业化生产。a-Si刻蚀速率及刻蚀均一性对气体比例较为敏感,SF6∶HCl=800∶2 800mL/min时a-Si刻蚀均一性为最佳。四角排气方式对维持等离子体浓度作用明显,有利于刻蚀均一性的提升。四周排气方式会破坏等离子体浓度进而破坏a-Si刻蚀的均一性。     

非晶硅发射区双极晶体管的低温特性

本文研究了非晶硅发射区双极晶体管的低温特性，得出了如下结论：低温下电流增益随基区杂质浓度的上升而下降，不同于常规同质结双极晶体管的情况，集电极电流则随基区杂质浓度的上升而上升。这些结果将为低温双极晶体管的设计提供理论依据。     

用逐层淀积法制备a－Si∶H薄膜

本文用逐层淀积法制备了ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜，研究了生长速率、子层厚度及氢等离子体处理对薄膜性质的影响，结果指出：不同条件下的氢等离子体处理不仅可以使淀积的样品发生从非晶到微晶的相变，而且可以使费米能级的位置向上或者向下移动，在较低的淀积速率及较小的子层厚度下淀积，并配合以适度的氢等离子体处理，可以得到具有较高光电灵敏度及稳定性的ａ－Ｓｉ：Ｈ薄膜。     

α—Si TFT矩阵等离子体刻蚀技术的研究

本文介绍了α-Si TFT有源矩阵的CF_4等离子体刻蚀技术。分析了CF_4等离子体刻蚀α-Si:H和α-SiN_x的机理,对α-Si TFT的有源层与绝缘层之间刻蚀选择性和均匀性进行了研究,讨论了等离子体刻蚀速率与射频功率、反应室压力及衬底温度的依赖关系。根据实验结果总结了CF_4等离子体刻蚀速率随射频功率、反应室压力和衬底温度的增加而增大的规律,通过控制合适的工艺条件,成功地实现了选择性刻蚀并改善了刻蚀的均匀性。     

a—SiNx：H薄膜对a—Si：H TFT阈值电压的影响

介绍了测定a－Si：HTFT闽值电压的实验方法。重点研究了改变a－SiNx：H薄膜淀积时反应气体NH3／SiH4流速比以及a－SiNx:H膜厚对a－Si：HTFT阈值电压的影响。对实验结果进行了分析。实验结果表明：a－Si:HTFT的阈值电压随a－SiNx：H的膜厚增加而增大；增大X－SiNx：H薄膜淀积时NH3／SiH4气体流速比，可明显减小a-Si:HTFT的阈值电压。     

Low temperature crystallization of amorphous silicon using an excimer laser

Low temperature processing is a prerequisite for compatible technologies involving combined a-Si and poly-silicon devices or for fabricating these devices on glass substrates. This paper describes excimer-laser-induced crystallization of thin amorphous silicon films deposited by plasma CVD (a-Si:H) and LPCVD (a-Si). The intense, pulsed UV produced by the laser is highly absorbed by the thin amorphous material, but the average temperature is compatible with low temperature processing. The process produces crystallites whose structure and electrical characteristics vary according to starting material and laser scan parameters. The crystallized films have been principally characterized using x-ray diffraction, TEM, and transport measurements. The results indicate that crystallites nucleate in the surface region and are randomly oriented. The degree of crystallization near the surface increases as the doping level and/or deposited laser energy density is increased. The crystallite size increases with a power law dependence on deposited energy, while the conductivity increases exponentially above threshold for unintentionally doped PECVD films. The magnitude of the Hall mobility of the highly crystallized samples is increased by two orders of magnitude over that of the amorphous starting material.     

Crystallization and ablation in annealing of amorphous-Si thin film on glass and crystalline-Si substrates irradiated by third harmonics of Nd:YAG laser

In the present research, an approach of converting amorphous-silicon (a-Si) thin films into polycrystalline thin films using the third harmonics of an all-solid-state pulsed Nd³⁺:YAG laser (355 nm) is studied. Two different samples of a-Si thin films on alkali-free glass (a-Si/glass) substrates and a-Si thin film on crystalline-Si substrates (a-Si/c-Si) are laser treated at different laser fluences ranging from 170 to 960 mJ/cm². The amount of heat incident on the surface has been analyzed theoretically by solving the one-dimensional heat-equation model. The ablation threshold, the region of crystallization and the depth of crystallization have been investigated theoretically. The influence of laser irradiation, ablation and crystallinity has been experimentally analyzed through in-situ reflectivity measurements, scanning electron microscopy (SEM) and Raman spectroscopy studies. In the case of a-Si/c-Si, the extent of crystallinity and the influence of structural characteristics on electronic properties are studied using the Hall-effect technique. The ablation threshold and the range of crystallization regime are in good agreement with the theoretical results. Laser fluence between 300 and 500 mJ/cm² is required for crystallization and the ablation threshold is estimated to be above 500 mJ/cm² for a-Si thin film with a thickness up to 400 nm.     

a-Si:H太阳能电池i层中氧、硼杂质对其稳定性影响

基于pin结构的a－Si：H太阳能电池中空间电荷效应，讨论了i层中氧、硼杂质对其性能的影响，结果表明，氧硼杂质存在都改变a－Si：H太阳能电池内部电场分布，不利于光生载流子收集，但i层轻度因掺杂可抑制a－Si：H太阳能电池光诱导性能衰退，提高电池稳定性。而i层氧含量和助长了a－Si：H太阳能电地光诱导性能衰退的发生，高于1020cm－3的氧含量是有害的。     

薄膜a-Si PIN/OLED图像传感显示器的设计与模拟

设计了一种将薄膜a-SiPIN光敏传感单元与OLED有机发光显示单元合二为一的新型图像传感显示器件;通过对每个单元的分别建模以及叠层器件的串联结构特点,对器件单元像素的电流电压特性进行了模拟.结果表明:器件驱动电压的降低主要通过增大OLED的幂指数因子实现;薄膜a-Si PIN的灵敏度对器件灵敏度有决定性的影响;降低a-Si PIN隙态密度能有效地展宽器件的线性响应区域;器件应用领域的不同,对a-SiPIN的并联等效电阻的大小有不同的要求.