一种高温下测量薄膜电阻温度特性的方法

介绍了Rymaszewski四探针法测薄膜方块电阻原理,设计并搭建了可测室温到550℃的四探针测试仪。该系统可在保护气体下变温测量薄层电阻,弥补了四探针法在较高温度测量薄膜电阻率的不足。制备并测试了多晶硅及铂薄膜的电阻温度特性,用多项式拟合了在该温度范围内电阻温度系数,并分析了方法可靠性。     

硅太阳电池串联电阻的温度特性

使用理论分析模型与实验测量相结合的方法,对单晶硅光伏板串联电阻与温度之间的关系进行研究。搭建光伏板温度可控实验台,利用数据采集装置获得光伏板在不同温度下的串联电阻值,使用简化后的Handy模型串联电阻值进行理论计算。实验结果表面,串联电阻随温度的升高而升高,在标准光照强度100 W/cm2下,单晶硅光伏板电池串联电阻随温度变化曲线斜率为0. 001 9Ω·℃-1,实测串联电阻随温度变化趋势与理论模型分析结果一致。     

铜团簇束在硅上碰撞沉积的薄膜形貌和方块电阻

用一种新型磁控溅射气体凝聚团簇源产生Cu_n~-(n是簇原子个数)团簇束,当团簇束分别在偏压V_α为0,1,3,5,10kV的电场中加速后,在真空中,沉积在室温下的P-si(111)衬底上,获得Cu/P-Si(111)薄膜样品。用AFM分析表明:当V_α(?)3kV时,团簇束成膜,膜表面的粗糙度比常规磁控溅射小,且随V_α增加,粗糙度减小。用四探针测薄膜方块电阻,经归一化后可知:团簇束沉积,当V_α(?)3kV时,薄膜方块电阻大于常规磁控溅射的方块电阻,当V_α(?)5kV时薄膜方块电阻已小于常规磁控溅射方块电阻;对于团簇束沉积,薄膜方块电阻随沉积偏压V_α的增加而减小。     

基于横向多晶硅二极管的CMOS兼容热风速计

提出了并试制了一种采用多晶硅横向二极管作为测温元件的CMOS兼容热风速计，该风速计的加热元件和测温元件均采用多晶硅技术制造，工艺与CMOS兼容，对横向多晶硅二极管的温度敏感特性调查发现，其正向电流随温度增加几乎呈线性增加，显示该多晶硅二极管具有负的电压温度系数，其值约为－1．8mV/K，非常接近单晶硅上PN结的电压温度系数－2mV/K，采用CMOS工艺试制由8个横向多晶硅二极管组成的风速计结构，并实验测量了其风速和风向敏感特性。     

多晶硅薄膜压阻特性

介绍了一种用于计算高掺杂我晶硅薄膜的纵向、横向和剪切应变系数的简单的理论模型。这些应变系数的计算是依据单晶硅的弹性电阻系数和刚度系数进行的。以解析形式给出（１００）、（１１）、和（１１１）薄膜的纵向和横向应变系数在－１９０℃至＋３００℃温度范围内以及７×１０＾１９至×１０＾２０ｃｍ＾－３浓度范围对硼掺杂多晶硅薄膜进行了研究，新提出的理论可供多晶硅传感器的设计者参考。     

扩散方阻对多晶硅太阳能电池效率的影响

在现有大规模太阳能电池生产工艺的基础上,改变扩散工艺条件,制备一系列的方块电阻发射极.在未改变其他工艺参数的条件下,当发射极方块电阻升高时,短路电流持续上升,开路电压在接近70Ω/□时接近饱和,而填充因子(fill factor,FF)则因串联电阻的增加呈下降趋势.器件的效率在70Ω/□方阻发射极时达到最大值.通过光致发光图(photoluminescence,PL)比较方阻为50和70Ω□发射极的吸杂效果,结果说明,在磷扩散过程中,硅片的晶粒、晶界以及位错区域的吸杂效果都非常明显,且50Ω/□发射极硅片的吸杂效果略优于70Ω/□的硅片.     

PECVD法制备纳米晶粒多晶硅薄膜

采用射频等离子体增强化学气相沉积系统（RF-PECVD）以高纯SiH4为气源在P型〈100〉晶向单晶硅片上、衬底温度600℃、射频（13.56MHz）电源功率50W时沉积非晶硅薄膜,利用高温真空退火制作纳米晶粒多晶硅薄膜。采用X射线衍射仪（XRD）、Raman光谱、AFM测量和分析薄膜微结构及表面形貌,实验结果表明,退火温度为800℃时非晶硅薄膜晶化,形成择优取向为〈111〉晶向的多晶硅薄膜;退火温度增加,Raman谱TO模和TA模强度逐渐减弱;AFM给出800℃退火后薄膜晶粒明显细化,形成由20~40nm大小晶粒组成的多晶硅薄膜,薄膜晶粒起伏程度明显减弱。     

热处理对BaPbO3薄膜化学组成及薄膜电阻的影响

以可溶性无机盐为原料,乙二氨四乙酸、柠檬酸、酒石酸为复合螯合剂,水为溶剂,采用溶胶-凝胶法在Al2O3基片上制备了钙钛矿结构的BaPbO3导电薄膜.利用X射线衍射和能量散射X射线能谱表征方法,并结合薄膜方块电阻的测定,探讨了热处理方式和热处理温度对薄膜化学组成及薄膜电阻的影响.研究表明,与常规热处理技术相比,采用快速热处理工艺制备BaPbO3薄膜需要更高的热处理温度,同时,随着热处理温度的升高,薄膜中的Pb/Ba摩尔比下降,导致薄膜方块电阻上升.采用常规热处理方法,在670℃下保温10min可以制备膜厚约2.5μm、薄膜方块电阻为32Ω/□的BaPbO3薄膜.     

新结构多晶硅发射极光电晶体管

报导了一种以多晶硅作发射极并带有隔离环电极，工作时基区处于穿通状态下的新结构硅光晶体管，用多晶硅作发射极比同结构单晶硅晶体管的光电增提高了２倍；隔离环电极极大地提高了器件的灵敏度；穿通型的工作状态提高了器件的增益和响应速度，已研制成的这种新型结构的光电晶体管在１０Ｖ工作电压下，对０．８μｍ，０．１７４μＷ的光增益达到了３８３。     

掺铝氧化锌透明导电薄膜生长及光电性质研究

采用磁控溅射在载玻片上制备掺铝氧化锌AZO透明导电薄膜,并用扫描电子显微镜观察薄膜的表面形貌,四探针电阻率测试仪测量样品的方块电阻和电阻率,分光光度计测量薄膜透射率.结果表明当功率、温度、氢气掺杂比为200 W、300℃、8%时,制备的AZO薄膜具有最小的方块电阻和电阻率,且在可见光区域内透射率均超过80%.     

Modeling decarburization kinetics of grain-oriented silicon steel

A mathematic model has been presented to predict the decarburization kinetics of grain-oriented silicon steel sheet in the gas mixture of N2–H2–H2O during annealing.This model is based on the carbon flux balance between the oxidation reaction at the surface and the carbon diffusion inside the steel sheet.It can be numerically solved to quantify the influences of annealing temperature and atmosphere on decarburization kinetics when the boundary conditions are properly determined.In case that a humid gas mixture is employed during annealing,the most influential process parameter is temperature rather than compositions of the gas mixture,because the diffusion of carbon in ferrite is the rate-limiting step.Therefore,a higher temperature is required for the efficient decarburization of the thicker silicon steel sheet using the industrial continuous annealing production line.     

Effects of high temperature annealing on the dislocation density and electrical properties of upgraded metallurgical grade multicrystalline silicon

High temperature annealing was performed on upgraded metallurgical grade multicrystalline silicon (UMG multi-Si) wafers with a purity of 99.999%. The samples were mechanically polished and chemically etched, and then the microstructures were observed by a scanning electron microscope (SEM). The minority carrier lifetime and resistivity of the samples were measured using microwave photoconductance decay and four-point probe techniques, respectively. The results show that the electrical properties of the samples decrease rather than increase as the annealing temperature increases, while the number of dislocations in bulk Si reduced or even disappeared after annealing for 6 hours at 1100–1400°C. It is considered that the structural microdefects induced by the high concentration of metal impurities (including interstitial or substitutional impurities and nanoscale precipitates) determine the minority carrier recombination activity and thus the electrical properties of UMG multi-Si wafers rather than dislocations in bulk Si.     

扩散应力的测量及消除

本文采用光弹力学中的Ｓｅｎａｒｍｏｎｔ补偿法，用红外光弹仪测量并分析了单面扩散、双面扩散工艺在硅衬底中引入应力的分布规律及产生机理。研究了双源补偿扩散法掺杂技术消除应力的可行性及工艺条件。     

工艺参数对反应烧结碳化硅导电性的影响

对碳化硅颗粒尺寸,工艺参数与反应烧结碳化硅导电性的关系进行了研究,试验结果表明,随着碳化硅颗粒尺寸的减小,生坯成型压力增加,烧结气氛压力增大,碳化硅电阻率也增大,且烧结温度对电阻率的影响不大,同时,对不同烧结工艺下显微结构与电阻率的关系进行了分析讨论。     

添加元素对反应烧结碳化硅导电特性的影响

研究了Ni、Mo和Al元素对反应烧结碳化硅导电特性的影响．试样通过室温、高温电阻率的测定和显微组织分析，可知在室温与高温下，加入Ni、Mo和Al均可明显降低反应烧结碳化硅的电阻率，随着Ni、Mo和Al加入量的增加，碳化硅的室温电阻率也下降．其中，Ni、Mo对反应烧结碳化硅电阻率的影响比Al大．在烧结过程中，Ni、Mo分别与液态Si反应，并在碳化硅粒子界面处生成Ni     

类单晶硅太阳电池制绒工艺及光致衰减现象研究

类单晶硅作为一种较新的太阳电池用硅材料,进一步了解类单晶硅太阳电池的工艺及性能显得非常必要,文中通过酸碱两步制绒法对类单晶硅的制绒工艺进行了探讨,然后对常规工艺制备的类单晶硅太阳电池进行了光致衰减实验,经过与单晶硅及多晶硅太阳电池的对比发现,类单晶硅太阳电池表现出了相对优越的稳定性。实验表明类单晶硅太阳电池具有一定的优势,其发展前景广阔。     

束参数对离子束溅射法所淀积非晶硅电特性的影响

本文论述了用离子束溅射淀积非晶硅(a-Si)和氢化非晶硅(a-Si:H)的方法,提供了加速电压和衬底位置改变对薄膜暗电阻率的影响结果,通过有关淀积工艺条件的研究,得出了一些有用的结论。     

多晶硅凝固界面形态演化过程的相场法模拟分析

采用有限差分法求解小平面晶生长Wheeler相场模型,对多晶硅凝固界面形态演化过程进行相场模拟,详细分析了初始晶核条件、扰动强度和时间步长对界面形态演化的影响。结果表明:在多晶硅凝固过程中,九个晶核初始条件下,固液界面比较平坦,晶核生长空间差异小,易于形成垂直于生长界面的棱角胞晶组织。随着扰动强度的增加,棱角胞晶出现侧向分支,根部缩颈严重甚至出现熔断现象。选择强度为0.01的界面扰动,能够真实再现多晶硅凝固界面形态演化过程。在保证计算结果稳定性条件下,增加时间步长能够提高相场模拟计算效率。     

硅扩散应力的理论分析

参考热弹性力学中的薄板热应力理论，推导出硅薄片中扩散应力的表达式；讨论了单面扩散和双面扩散硅片中的应力分布规律；并将理论结果跟光弹实验结果作了比较，发现它们之间有比较好的一致性。     

高机械灵敏度悬空导电薄膜的制备方法研究

微机电系统中的悬空薄膜的制备技术是微结构制备的关键技术之一.研究了周边固支方形薄膜的机械灵敏度及通过浓硼扩散自停止腐蚀法制备高灵敏度悬空导电薄膜.实验结果表明,当扩散温度为1 175℃,扩散时间为3h,去除硼硅玻璃后四甲基氢氧化铵(TMAH)腐蚀液中腐蚀7.5h,可得到厚度为3μm,边长为5 mm,方块电阻为1.12 Ω/sq,致密均匀的悬空导电薄膜.给出了详细的制备工艺;针对扩散过程中出现的硼硅玻璃等问题,给出了切实可行的解决办法.