高压高功率VHF-PECVD的微晶硅薄膜高速沉积

采用高压高功率(hphP)甚高频等离子体强强化学气相沉积(VHF-PECVD)法对微晶硅(μc-Si:H)进行高速沉积,在最优沉积条件参数下对hphP和低压低功率(lplP)两组样品沉积速率、光电导、暗电导及光敏性等性能参数进行测试,得到了1.58 nm/s的较高沉积速率、光电性能优秀和更适合薄膜太阳能电池的μc-Si...     

PET塑料衬底非晶/微晶硅叠层太阳电池研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,在125℃的低温条件下,沉积了一系列不同厚度的本征微晶硅(μc-Si)薄膜。对材料的光电特性和结构特性的测试结果表明,低温条件下制备的μc-Si薄膜具有较厚的非晶孵化层,并且纵向结构演变较为明显。采用梯度H稀释技术,在沉积过程中不断降低H稀释度,改善了μc-Si薄膜的纵向均匀性。将此技术应用于非晶硅(a-Si)/μc-Si叠层电池的μc-Si底电池,在聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料衬底上制备出初始效率达到6.0%的a-Si/μc-Si叠层电池。     

热丝对微波ECR CVD方法制备的a-Si:H薄膜氢含量的影响

采用微波ECRCVD系统制备了a-Si：H薄膜，对比有无热丝辅助情况下薄膜的生长情况，并通过红外光谱测试进行氢含量分析。a-Si：H薄膜中氢的引入对薄膜的光学、电学性能有着极大的影响，它可以钝化非晶硅薄膜中大量存在的悬挂键，降低薄膜的缺陷密度，从而显著提高薄膜稳定性。通过对沉积速率的研究发现，在有热丝辅助的情况下沉积速率明显提高，可达3nm／s。实验证明，高温的热丝提高了工作气体的分解率，从而提高了薄膜的沉积速率。此外，在有热丝辅助的条件下制备出薄膜样品比没有热丝辅助条件下制备出的薄膜样品的氢含量低而且稳定性有了较大的改进。     

衬底温度对微晶硅薄膜沉积与结构特征的影响

采用甚高频等离子体化学气相沉积(VHF-PECVD)技术在不同衬底温度条件下沉积了氢化微晶硅(μc—Si：H)薄膜,并通过光发射谱(OES)测量技术对沉积过程中硅烷(SiH4)等离子体进行了原位监测。结合对样品的沉积速率测量与结构表征,研究了衬底温度对薄膜沉积过程与结构特征的影响。实验结果表明：随着衬底温度的增加,μc—Si：H薄膜结晶体积分数与晶粒的平均尺寸单调增大,而沉积速率则呈现出先增后减的变化。对于当前的沉积系统,优化生长的衬底温度约为210℃,相应的μc-Si：H薄膜沉积速率为0．8nm／s,结晶体积分数与晶粒平均尺寸分别为60％和9nm。     

1nm/s高速率微晶硅薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,在相对较高气压和较高功率条件下,制备了不同硅烷浓度的微晶硅材料.材料沉积速率随硅烷浓度的增加而增大,通过对材料的电学特性和结构特性的分析得知:获得了沉积速率超过1 nm/s高速率器件质量级微晶硅薄膜,并且也初步获得了效率达6.3%的高沉积速率微晶硅太阳电池.     

1nm/s高速率微晶硅薄膜的制备及其在太阳能电池中的应用

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积技术,在相对较高气压和较高功率条件下,制备了不同硅烷浓度的微晶硅材料.材料沉积速率随硅烷浓度的增加而增大,通过对材料的电学特性和结构特性的分析得知:获得了沉积速率超过1 nm/s高速率器件质量级微晶硅薄膜,并且也初步获得了效率达6.3%的高沉积速率微晶硅太阳电池.     

电子束蒸发非晶硅光学薄膜工艺研究

研究了沉积时真空室真空度、基片温度和沉积速率对常用电子束蒸发非晶硅(a-Si)光学薄膜的折射率和消光系数的影响。结果表明,在300~1100nm的波长范围内,真空室真空度、基片温度和沉积速率越高,则所得a-Si薄膜折射率越高,消光系数越大。并将实验结果用于半导体激光器腔面高反镜用a-Si膜镀制,发现在选择初始真空为1E-6×133Pa、基片温度为100℃和沉积速率为0.2nm/s时所得高反镜的光学特性比较好,在808nm处折射率和消光系数分别为3.1和1E-3。     

a-Si/μc-Si叠层电池中间层材料SiO_x:H制备研究

为提高a-Si/μc-Si叠层太阳电池的效率,采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)技术,制备了系列n型掺磷硅氧(SiOx:H)薄膜作为中间层,研究了CO2/Si H4气体流量比、沉积功率和PH3掺杂浓度等工艺参数对材料光电特性的影响,获得了折射率、电导率和禁带宽度能够在较大范围内调控的SiOx:H薄膜。     

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   

VHF-PECVD低温高速生长的硅薄膜材料特性研究

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)方法,在保持其它参量不变的条件下,通过改变SiH,浓度(SC)成功地制备了一系列Si基薄膜样品。对材料特性的测试结果表明,同射频PECVD相比VHF-PECVD技术提高了薄膜的沉积速率．并且SC大相应的沉积速率也大;微区Raman谱测试计算结果表明,样品的晶化率(Xo)随SC、的逐渐增大而减小;X射线衍射(XRE))测试结果计算显示．样品的晶粒尺寸在20～30nm之间原子力显微镜(AFM)和微区Raman谱测试分析结果一致表明,过渡区在SC、在6％～8％之间;激活能测试结果表明,制备出接近本征的微晶Si材料。     

柔性衬底硅基太阳电池ZAO透明导电膜的研究

采用孪生对靶直流磁控溅射的方法,在室温下制备了ZnO:Al(ZAO)薄膜材料,将其应用于柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的窗口电极。通过调整Ar气流量(1.67×10-7 m3/s～8.33×10-7 m3/s),优化了ZAO薄膜的结构、成份及光电性能。得到如下结论:理想的Ar气流量为3.33×10-7 m3/s,此时ZAO薄膜具有较高的晶化率和C轴择优取向,薄膜的霍尔电阻率达为4.26×10-4Ω.cm,载流子浓度达到1.8×1021cm-3,可见光波长范围内的光学透过率达到85%以上。将优化后的ZAO薄膜用于柔性衬底非晶硅薄膜太阳电池的窗口电极,转化效率达到了4.26%。     

Influence of deposition pressure on p-type a-Si:H window layer doped by trimethylboron for a-Si:H superstrate solar cell in plasma enhanced chemical vapor deposition

Wide bandgap (E_g) p-type window layer is very important for silicon based thin film solar cell to obtain high performance, especially high open-circuit voltage (V_OC). In this work, the influence of the deposition pressure on the properties of p-type a-Si:H window layer doped by trimethylboron (TMB) in plasma enhanced chemical vapor deposition (PECVD) was investigated systematically by transmission, Raman, and Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopies. As a result, high performance hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) p–i–n superstrate solar cell with V_OC up to 927 mV was successfully achieved on Asahi Type-U SnO₂:F coated glass. In this case, excellent wide bandgap p-type a-Si:H window layer was fabricated under a mild deposition condition, including a low hydrogen dilution ratio (H₂/SiH₄) of 20, a relatively high deposition temperature of 220 °C, which was also adopted for the i-layer and n-layer deposition, and a moderate deposition pressure of about 160 Pa. We think it is the compromise between wide E_g and good microstructure quality of the p-layer that brings about the good solar cell performance. Such p-type window layer will be very helpful for the fabrication of a-Si:H solar cell, especially of the cell finished in a single PECVD chamber, due to its mild deposition condition.     

p型微晶硅薄膜的沉积及其在微晶硅薄膜太阳电池中的应用

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)方法制备了硼掺杂微晶硅薄膜和微晶硅薄膜太阳电池.研究了乙硼烷含量、p型膜厚度及沉积温度对硼掺杂薄膜生长特性和高沉积速率的电池性能的影响.通过对p型微晶硅薄膜沉积参数的优化,在本征层沉积速率为0.78nm/s的高沉积速率下,制备了效率为5.5%的单结微晶硅薄膜太阳电池.另外,对P型微晶硅薄膜的载流子疏输运机理进行了讨论.     

Ar等离子体处理PET在非晶硅太阳电池中的应用

在射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)系统的腔室内,对聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)塑料薄膜进行Ar等离子体预处理,并采用光发射谱(OES)对不同处理参数下的氩气辉光状态进行在线监测。对处理前后PET及PET/ITO进行透过谱、原子力显微镜(AFM)以及扫描电镜(SEM)的测试结果表明,Ar等离子体处理改善了PET塑料薄膜的表面形貌,使之更适合ITO薄膜的生长。以Ar等离子体处理的PET/ITO为衬底,在沉积温度为125℃条件下,制备出效率为5.4%的p-i-n型非晶硅(a-Si)柔性太阳电池。     

Dependence of thin film transistor characteristics on thedeposition conditions of silicon nitride and amorphous silicon

The systematic relation between thin film transistors' (TFT's) characteristics and the deposition conditions of amorphous silicon nitride (a-SiN) films and hydrogenated amorphous silicon (a-Si:H) films is investigated. It is observed that field effect mobility μ_FE and threshold voltage V_th of the TFT's strongly depend on the deposition conditions of these films. The maximum μ_FE of 0.88 cm²/V·s is obtained for the TFT of which a-SiN film is deposited at a pressure of 85 Pa. This phenomenon is due to the variation of the interface states density between a-Si:H film and a-SiN film     

Low-Temperature Deposition of Hydrogenated Amorphous Silicon in an Electron Cyclotron Resonance Reactor for Flexible Displays

Electron cyclotron resonance plasma-enhanced chemical vapor deposition (ECR-PECVD) is investigated as a technique for depositing hydrogenated amorphous silicon (a-Si : H) at a temperature of 80/spl deg/C, which is compatible with the use of transparent, plastic substrates. The ECR-PECVD reactor is described and the principles underlying its operation explained. In particular, the factors controlling the deposition of a-Si : H by this technique are investigated, and it is shown that control of gas phase reactions between silane and hydrogen species is essential. High-quality a-Si : H is deposited in a narrow processing window with a photosensitivity greater than 10/sup 6/. Thin-film transistors (TFTs) fabricated at 125/spl deg/C incorporating low-temperature a-Si : H as the channel layer have a switching ratio of almost 10/sup 5/. With further optimization of the other material layers, such TFTs could be used for the active matrix transistors in flexible liquid crystal displays on plastic substrates.     

衬底温度对超声喷雾法制备大面积绒面SnO_2:F薄膜特性影响的研究

详细研究了衬底温度对超声喷雾热分解工艺制备的大面积绒面SnO2:F薄膜的影响和薄膜微结构与薄膜电学、光学性能之间的关系。试验曲线和SEM图的研究结果表明,将衬底温度从370℃提高到470℃以上薄膜结晶程度大大提高,晶粒尺寸明显增大;温度在470℃左右绒度达到13%。文章同时对超声喷雾热分解工艺制备大面积绒面SnO2:F薄膜做了工艺探索,并将实验制得的薄膜用于制备非晶硅薄膜电池,其效率达到了6.46%。     

PET柔性衬底上生长绒面ZnO-TCO薄膜及其在薄膜太阳电池中的应用

利用低压金属有机化学气相沉积(LP-MOCVD)技术在PET柔性衬底上低温生长绒面结构ZnO-TCO薄膜,DEZn和H2O作为源材料,B2H6作为掺杂剂.详细研究了薄膜掺杂流量对ZnO薄膜微观结构以及光电性能影响.优化获得的PET/ZnO:B薄膜厚约为1 500nm时,绒面结构PET/ZnO薄膜的方块电阻约为10Ω,可...