基板支撑梢对TFT栅界面SiN_x和a-Si成膜特性的影响

采用等离子体增强化学气相沉积法(PECVD)制得氮化硅和氢化非晶硅薄膜,对PECVD设备中基板支撑梢区域的膜质进行了研究。结果显示基板支撑梢对氮化硅薄膜的影响是:基板支撑梢区域的膜厚(沉积速率)高于非基板支撑梢区域,氢含量及[SiH/NH]值高于非基板支撑梢;对氢化非晶硅薄膜的影响是:基板支撑梢区域的膜厚(沉积速率)小于非基板支撑梢区域,氢含量高于非基板支撑梢。并对成膜影响的机理进行了分析讨论。     

In掩膜层超分辨光盘的读出研究

在超分辨光存储技术中,掩膜层材料是决定其性能优劣的关键。In薄膜可以作为掩膜层用来实现超分辨信息点的动态读出。采用直流磁控溅射法制备不同厚度的In薄膜,用台阶仪测量薄膜厚度随时间的变化关系,用原子力显微镜观察不同厚度薄膜样品的表面形貌。在预刻有尺寸为390nm信息点的光盘盘基上制备In薄膜,从而形成In掩膜超分辨光盘。利用光盘动态测试仪进行动态读出,最高读出载噪比(CNR)达到26dB。为了进一步分析超分辨动态读出的物理机理,采用变温椭圆偏振光谱仪测量In薄膜在不同温度下的光学常数,得到In薄膜在不同温度下的反射率和吸收系数。分析表明In掩膜超分辨光盘的读出机理符合孔径型超分辨读出模型。     

激光沉积红外窗口高性能类金刚石膜技术

类金刚石(DLC)膜具有宽光谱高透射率、高硬度、高热传导及高稳定性等优点,是红外窗口增透保护膜的优选,但现有方法制备的类金刚石膜难以满足高马赫数或海上盐雾等恶劣条件下的应用。激光法相比其他制备方法具有诸多优点,介绍了激光法制备DLC膜的原理及特点,并分析了实现工程应用的难题及关键技术。采用激光沉积法制备出综合性能优异的类金刚石膜,纳米硬度高达44 GPa、内应力仅0.8 GPa、临界刮擦载荷附着力为59.1 mN。正面镀DLC膜,背面镀普通增透膜的硫化锌、硅、锗等红外窗口的平均透射率达82%~91%。实现了150 mm基片的激光法大尺寸均匀薄膜,膜厚不均匀性≤±2%。制备的DLC膜红外窗口通过军标环境适应性试验,并已实现工程化应用。     

硅薄膜太阳电池高效陷光结构的研究

利用严格耦合波分析方法和模式传输线理论,对硅薄膜太阳电池结合DBR（Distributed Bragg Reflector,分布布拉格反射器）和衍射光栅的叠层底部背反射器结构进行了优化设计。结果表明,光栅周期、光栅厚度和光栅宽度分别为0.5λg、0.18λg、0.48λg（λg为硅的带隙波长）以及对应的DBR中心波长为0.85μm时,太阳电池对光子的总吸收最强,且总吸收的提高主要来自于对长波光子的吸收增强,提高了薄膜太阳能电池对长波光子的陷光能力。     

碲镉汞集成偏振探测器应力分析

红外碲镉汞集成偏振探测器的结构是采用多个芯片叠层的方式,由于各层的材料不同,热膨胀系数不同,在低温下工作时各层界面之间存在应力,应力控制的不好会造成芯片裂片等情况,导致探测器性能劣化或无法使用。本文对长波320×256碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象进行了分析,对存在的应力运用软件进行了仿真,得到了碲镉汞芯片上的应力值及减小应力的方向。针对仿真分析的结果进行了相应的铟柱降低、碲锌镉衬底减薄的试验,解决了碲镉汞集成偏振探测器的裂片现象。     

射频磁控溅射法制备GZO:Ti薄膜的微结构及其光学性质

采用射频(RF)磁控溅射工艺于玻璃衬底沉积了镓钛 共掺杂氧化锌(GZO:Ti)半导体薄膜,研究了沉积 温度对薄膜微观结构和光学性质的影响。通过X射线衍射仪(XRD)和紫外分光光度计对其晶体 结构和透射光谱特 性进行表征,同时利用光谱拟合法获取了薄膜的光学常数。研究结果表明,所有薄膜均具备 六角纤锌矿结 构和c轴择优取向特性,沉积温度对薄膜的微结构参数、光学 常数和光学带隙具有明显调控作用,当沉积 温度为653K时,GZO:Ti薄膜的晶粒尺寸最大(82.12nm)、位错密度最低(1.48×10－4 nm－2) 、微应变最小(0.001)、可见光区平均透射 率 最高(82.06%)及光学带隙值最大(3.57eV )。     

Investigation of post-thermal annealing on material properties of Cu-In-Zn-Se thin films

The Cu-In-Zn-Se thin film was synthesized by changing the contribution of In in chalcopyrite CuInSe2 with Zn.The XRD spectra of the films showed the characteristic diffraction peaks in a good agreement with the quaternary Cu-In-Zn-Se compound.They were in the polycrystalline nature without any post-thermal process,and the main orientation was found to be in the (112) direction with tetragonal crystalline structure.With increasing annealing temperature,the peak intensities in preferred orientation became more pronounced and grain sizes were in increasing behavior from 6.0 to 25.0 nm.The samples had almost the same atomic composition of Cu0.5In0.5ZnSe2.However,EDS results of the deposited films indicated that there was Se re-evaporation and/or segregation with the annealing in the structure of the film.According to the optical analysis,the transmittance values of the films increased with the annealing temperature.The absorption coefficient of the films was calculated as around 105 cm-1 in the visible region.Moreover,optical band gap values were found to be changing in between 2.12 and 2.28 eV depending on annealing temperature.The temperature-dependent dark-and photo-conductivity measurements were carried out to investigate the electrical characteristics of the films.     

衬底温度对CZTSSe薄膜结构特性的影响

采用热蒸发法制备铟锌锡硫(CZTSSe)薄膜。采用低 温一步 法在300℃衬底温度下制备CZTSSe薄膜;采用两步法,即在衬底温度 分别为300℃制备CZTSSe 薄膜;将衬底温度设定为480℃不变,一步蒸发沉积CZTSSe薄膜。通 过对X射线衍射(XRD)、 扫描电镜(SEM)、拉曼谱对比发现,在300℃低温下一步法和300℃ 、480℃两 步法沉积的薄膜表面粗糙,碎小晶粒较多;在480℃一步高温法制备 的薄膜表面平整, 晶粒大小均匀,3个衍射峰的半高峰宽变窄,薄膜的结晶质量得到 改善,且没有发现其它杂相的拉曼特征峰,沉积出适合作为制备CZTSSe薄膜太阳电池的 吸收层。     

简易化学水浴法制备SnO2/p-Si异质结光电性能

SnO2薄膜沉积在晶硅衬底上通过一种简单化学水浴法以制备n-SnO2/p-Si异质结光电器件,该化学水浴法非常便宜和方便。采用XRD、XPS、紫外-可见光分光光度计和霍尔效应测试系统表征了SnO2薄膜的微结构、光学和电学性能,对SnO2/p-Si异质结的I-V曲线进行测试并分析,获得明显的光电转换特性。     

C8 BTBT薄膜结晶形貌及OTFT器件性能研究

以p型共轭有机小分子2,7二辛基[1]苯并噻吩并[3,2‐b]苯并噻吩(C8‐BTBT)作为底栅顶接触有机薄膜晶体管(OTFT)的有源层,采用浸渍提拉法、喷墨打印法和真空蒸镀法三种制备工艺,探究半导体薄膜载流子迁移率与结晶形貌的关系,发现不同工艺下有机小分子呈现出不同的生长行为和结晶情况,在很大程度上决定了OTFT器件性能的优劣;此外,通过XRD分析研究了退火处理对C8‐BTBT结晶的影响。结果表明,真空蒸镀制备的薄膜具有更高的结晶度、衬底覆盖率高,并且呈现出SK(Stranski‐Krastanov)模式的结晶生长特征,相应器件中陷阱密度最低,迁移率高达5.44 cm^2·V^-1·s^-1,开关比超过106;且退火处理会严重破坏C8‐BTBT薄膜的结晶。因此,控制半导体层的生长行为,提升半导体层的覆盖率和结晶度是制备高性能共轭小分子OTFT器件的有效途径。