硅基垂直腔面光发射器件的研制

为了实现与现有集成电路工艺兼容的全硅基发光器件,提出了一种新型硅基垂直腔面光发射器件结构。它采用等离子体增强化学气相淀积(PECVD)方法制备的非晶硅(或非晶氮化硅)/二氧化硅交替生长的多层薄膜结构为分布式Bragg反射器(DBR),以夹在上下两个Bragg反射器之间的非晶碳化硅薄膜为中间发光层。通过设计与模拟,分析了DBR中薄膜生长顺序与层数对器件性能的影响。最后研制出光致红光发射器件和电致蓝绿光发射器件,并给出了它们的光致和电致发光谱。结果显示了在光致和电致激发下非晶碳化硅的发光和DBR对光谱的限制增强作用。     

非晶Gd-Fe薄膜的显微结构与磁性

采用断面显微术方法,在透射电镜中观察了真空蒸发淀积Gd-Fe非晶薄膜的显微结构特征;用薄膜磁性交流回线仪研究了Gd-Fe薄膜的磁性能;讨论了显微结构与磁的各向异性关系。     

碳化硅薄膜生长技术的研究进展

介绍了国际上近年来碳化硅薄膜的研究情况，碳化硅外延生长大多采用溅射法(sputting)、化学气相淀积(CVD)和分子束外延(MBE)．对生长工艺对碳化硅薄膜特性的影响进行了对比研究．     

脉冲激光淀积制备LiTaO3光波导薄膜的研究

报道了利用准分子脉冲激光淀积技术在（００１）和（０１２）蓝宝石衬底上制备ＬｉＴａＯ３光波导薄膜的实验研究。利用Ｘ光衍射和Ｒａｍａｎ光谱术鉴定所生长薄膜的微结构，研究了脉冲能量、衬底温度、氧分压和淀积室几何等因素对薄膜质量的影响。结果表明脉冲能量和衬底温度对薄膜生长的择优取向有很大影响，而氧分压和淀积室的几何配置主要影响薄膜的生长动力学。在合适的工艺条件下制备了优质的外延膜，薄膜显示了优异的光波导性     

p-i-n型非晶硅薄膜电池p层材料制备及光学性能研究

采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法制备非化学计量比氢化非晶碳化硅(a-SiC:H)薄膜材料,借助紫外可见(UV-Vis)光谱、激光拉曼(Raman)光谱和傅里叶变换红外(FTIR)光谱等手段,研究了p-i-n型非晶硅(a-Si:H)薄膜太阳能电池p层a-SiC:H薄膜材料的制备与光学性能.研究结果表明甲烷和硅烷掺杂比能影响a-Si:H薄膜成键情况,而射频功率一定程度上能影响薄膜沉积速率,该研究结果可为制备转换效率高、性能稳定的p-i-n型非晶硅薄膜太阳能电池提供支持.     

纳米4H-SiC薄膜的光学性质研究

SiC薄膜具有结构不易控制,透明性较差的特点,采用PECVD方法淀积的纳米SiC薄膜经光学透过率测试表明,在637nm和795nm处高的光透过率,并且当薄膜的厚度增大时,仍然具有高透过率的特性,这一结果表明,PECVD技术具有制备结构均匀,透明的纳米SiC薄膜的优势,同时,在与非晶SiC薄膜进行对比中发现非晶SiC薄膜的透过率不如纳米SiC薄膜。     

SnO_2薄膜的化学气相淀积 Ⅰ.SnO_2薄膜的制备过程动力学

利用化学气相淀积方法,在载玻片上淀积二氧化锡薄膜,研究了过程的动力学特征,考察了不同操作参数对淀积速率的影响。建立了淀积速率与反应气体分压的关系式,并初步提出了淀积过程的反应原理。     

反射率极值法监控薄膜淀积的计算机模拟

利用计算机计算薄膜在反射率极值法监控的镀膜系统上淀积时监控片反射率的实时变化并模拟薄膜的实际淀积过程,得出设计膜系在一定制备工艺条件下所获得成膜的膜系结构,根据模拟结果计算的光学特性曲线与实际淀积出的成膜实测值相吻合.     

PECVD a-SiNx:H的~1H NMR研究

用质子核磁共振（1HNMR）方法对等离子体化学气相淀积非晶氢化氮化硅薄膜（PECVD－α－SiNx：H）进行测量,分析膜中H的含量和分布与淀积温度、射频功率等工艺条件的关系,以及退火的影响。     

非晶态硒化镉薄膜光电特性的研究

本文报道用真空热蒸发淀积非晶态硒化镉薄膜,研究淀积基底温度及退火处理对薄膜光电特性的影响。光谱实验表明吸收边有随基底温度降低而向长波方向移动的现象,发现淀积基底温度为150℃的样品其光电导与暗电导的比率最高。用超短序列光脉冲对薄膜的瞬态光电导特性进行研究,表明非晶态硒化镉薄膜对ps级超短光脉冲具有良好的瞬态响应,可用作快速光电探测器的光敏材料薄膜。     

射频反应溅射非晶硅基薄膜的红外谱

本文研究了用射频反溅射法制备的非晶硅基系列薄膜（ａ－Ｓｉ：Ｈ，ａ－ＳｉＣｘ：Ｈ，ａ－ＳｉＮｘ：Ｈ和ａ－ＳｉＣｘＮｙ：Ｈ）的红外吸收谱，对其中的主要吸收区进行了分析和讨论。     

PECVD生长nc-Si:H膜的掺杂特性研究

采用常规ＰＥＣＶＤ工艺,以高Ｈ２ 稀释的ＳｉＨ４ 作为反应气体源,以ＰＨ３ 作为Ｐ原子的掺杂剂,在Ｐ型（１００） 单晶硅（ｃ－ Ｓｉ） 衬底上,成功地生长了掺Ｐ的纳米硅膜（ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ） 膜。通过对膜层结构的Ｒａｍａｎ 谱分析和高分辨率电子显微镜（ＨＲＥＭ） 观测指出：与本征ｎｃ－ Ｓｉ：Ｈ 膜相比,ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ 膜中的Ｓｉ 微晶粒尺寸更小（～３ ｎｍ） ,其排布更有秩序,呈现出类自组织生长的一些特点。膜层电学特性的研究证实,ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）：Ｈ 膜具有比本征ｎｃ－ Ｓｉ：Ｈ 膜约高两个数量级的电导率,其σ值可高达１０－ １ ～１０１ Ω－１ｃｍ －１ 。这种高电导率来源于ｎｃ－ Ｓｉ（Ｐ）： Ｈ 膜中有效电子浓度ｎｅ 的增加、Ｓｉ 微晶粒尺寸ｄ 的减小和电导激活能ΔＥ的降低。     

分形论与非晶态硅薄膜中的分形凝聚

阐述了分形概念及其在非晶硅薄膜微结构分析中的应用.利用透射电子显微镜(TEM)观测,在不同退火温度下,采用不同于常规的原位动态观测技术,获得a-Si:H薄膜中微结构形貌像.通过两种方法计算了分形结构的分维.结果表明,分形结构与a-Si:H薄膜的性质密切相关.对a-Si:H薄膜中的分形结构与晶化之间的关系进行了讨论。     

a-St:H FET特性的研究

本文从理论和实验两方面对a-Si:H FET的特性进行分析研究。给出了一种关于a-Si:H FET新的理论分析方法,假设a-Si:H能隙中深局域态密度和带尾局域态密度均为指数分布,并且考虑到漏源电压对沟道表面势的影响,采用简便的方法和合理的近似推导出了较全面反映a-Si:H FET特性的解析表达式。同时在实验中,研制了用SiO_2或Si_3N_4作为栅绝缘层的a-Si:H FET,测量得到了不同绝缘层和不同沟道长度的各a-Si:H FET的直流特性。当栅压变化20V时,漏源电流可以变化10~4。最后,对理论计算及实验结果进行了分析和比较。     

a-Si:H的光电导衰退与微结构的关系

目前,主要流行的两类微观机制模型——“负有效相关能模型”和“断键模型”——都表明a-Si:H的光诱导变化与其微观结构有关.本文研究了不同制备工艺条件对a-Si:H微结构的影响,和样品的光电导衰退依赖于微结构的关系.最后,从S—W效应的微观机制作了简短讨论.     

无定形氢化碳薄膜的制备方法

无定形氢化碳(a-C∶H)薄膜由于具有许多独特的性质,近年米受到研究工作者们的嘱目。本文详细介绍了 a-C∶H 薄膜的各种制备方法,包括等离子体淀积法、离子束法、溅射法和化学汽相淀积法等,给出了某些典型的实验条件。文中还讨论了制备膜的性质及其与制备条件之间的关系,氢和氧含量以及掺杂对膜特性的影响。最后,展望了 a-C∶H 薄膜的应用前景。     

非晶硅a-Si:H膜中氢含量的深度分布研究

用弹性反冲法对氢化非晶硅(a-Si:H)作了氢剖析.测量了(本征)I-a-Si:H单层膜及PIN-a-Si:H多层膜.结果表明,在～1000A—～1500(?)表面层中,氢含量从外到内急剧下降,而在内部维持一稳定值,并且随着衬底温度增加,膜中氢含量线性减少.氢含量的总误差小于10％,探测深度为～5000.     

热催化PCVD法高速沉积a-Si:H膜

非晶硅薄膜的高速沉积是非晶硅太阳电池低成本,大规模生产和推广应用的关键技术之一.我们采用预热反应气体.在小的射频功率流密度条件下.用热催化等离子体化学气相沉积方法.获得了沉积速率为20×10~(-10)m/s光敏性达10~5的优质非晶硅薄膜.     

Photoresponse and carrier transport of protocrystalline silicon multilayer films

Alternating multilayer films of hydrogen diluted hydrogenated protocrystalline silicon (pc-Si:H) were prepared using a plasma-enhanced chemical vapor deposition technique.The microstructure of the deposited films and photoresponse characteristics of their Schottky diode structures were investigated by Raman scattering spectroscopy,Fourier transform infrared spectroscopy and photocurrent spectra.Microstructure and optical absorption analyses suggest that the prepared films were pc-Si:H multilayer films with a two-phase structure of silicon nanocrystals (NCs) and its amorphous counterpart and the band gap of the films showed a decreasing trend with increasing crystalline fraction.Photocurrent measurement revealed that silicon NCs facilitate the spatial separation of photo-generated carriers,effectively reduce the non-radiative recombination rate,and induce a photoresponse peak value shift towards the short-wavelength side with increasing crystallinity.However,the carrier traps near the surface defects of silicon NCs and their spatial carrier confinement result in a significant reduction of the diode photoresponse in the longwavelength region.An enhancement of the photoresponse from 350 to 1000 nm was observed when applying an increased bias voltage in the diode,showing a favorable carrier transport and an effective collection of photo-generated carriers was achieved.Both the spatial separation of the restricted electron-hole pairs in silicon NCs and the de-trapping of the carriers at their interface defects are responsible for the red-shift in photoresponse spectra and enhancement of external quantum efficiency.The results provide fundamental data for the carrier transport control of high-efficiency pc-Si:H solar cells.