GD-a-Si_(1—X)C_X∶H 薄膜的光吸收和光电导

辉光放电法制备的氢化非晶硅(a—Si∶H)薄膜是获得廉价太阳电池的重要材料之一.然而,掺硼之后光学带隙变窄,影响了太阳电池的短波性能.1977年 Anderson 和Spear 首先获得了宽带隙的氢化非晶硅碳合金薄膜(a—Si_(1-x)C_x∶H).最近 Tawada 等用这种材料作宽带隙窗口材料首先获得了 P-a-SiC∶H/i-n-a-Si∶H 异质结太阳电池,使其转换效率达7%以上.已经看出,a-Si_(1-x)C_x∶H 是一类很有实际应用价值     

氢对a-Si∶H结构影响的理论分析

在 a—Si∶H 薄膜中,H 严重地影响了 a—Si∶H 薄膜的光电性能.我们用自洽场分子轨道理论和 CNDO/2近似方法.计算了[Si_8H_(18)]和[Si_8]原子团结构模型,得到了如下结论,亦即随着[Si_8H_(18)]和[Si_8]结构中取代 H 数目的增加,这些原子团趋于稳定,原子团的禁带宽度 Eg 也随之增大;原子团减小,Si—H 键使 Si—Si 键的作用加强.由此我们得出了随着取代氢数目的增加,整个体系的无序性增强的结论.     

a-Si:H/a-Si_(1-X)C_X:H 超晶格的光学性质

本文报导了未掺杂的 a—Si∶H/a-si_(1-x)C_x∶H 超晶格的 PPC 效应及光学带隙的兰移现象.通过红外测(?)发现:(Si—C)键的吸收强度随超晶格界面数的增加而增大.     

氧对a—Si：H的性质的影响

使用N_2O作为掺杂剂将氧掺入GD a——Si∶H中,研究了氧对a—Si∶H的电学和光学性质的影响。结果表明,氧的加入使电导率降低,电导激活能和光学带隙增大,电子迁移率下降,隙态密度增大。     

GD-a-SiC∶H场效应管特性的研究

本文对 GD—a—SiC∶H SiO_2绝缘栅场效应管进行了研制,并对 GD—a—Si(0.8)C_(0.2)∶HMOSFET 特性进行了测量研究.     

掺硼非晶态硅氟合金的电导特性

一、引言1975年Spear等人对用辉光放电技术制备的非晶态硅氢合金(a—Si:H)材料实现了掺杂效应。这不仅是对非晶态硅技术的一次重要突破,同时也为非晶态半导体理论的进一步发展提供了富有价值的实验依据。关于a—Si:H材科的研究是近几年来在非晶态半导体方面的一个重要内容,围绕着氢对a—Si:H材料物理性质的影响、氢在其中的结构状态和电子状态等方面已经完成了和正在进行着大量的研究工作。     

非晶半导体超晶格薄膜的制备及其性质

本文报导了a—Si:H/a—Si_(1-())N_x:H非晶半导体超晶格薄膜的制备方法及其量子尺寸效应。     

玻璃栅非晶硅双极性场效应晶体管研制成功

氢化晶硅场效应晶体管(a—Si:HFET)的双极性特性,虽然早在1975年已经发现,但是直到十年后才引起人们注意.到目前为止,只发现两类a—Si:HFET具有双极性特性.其中一类是栅介质为石英,另一类的栅介质是高温热生长的SiO_2.并且,对这类器件的研究目前主要是在于模拟其输出特性.最近我校物理系颜一凡、何丰如同志研制出a—Si:HBiFET,它的栅介质是玻璃(～130μm),其化学成分见附表.它的源(S)和漏(D)区a—Si:H/Al接触是直接的,即a—Si:H/Al之问的中介层n~+a—Si 已被省掉.因此,它是迄今为止的工艺最     

a—Si:H太阳电池的RBS技术分析

用背散射技术分析了辉光放电法制备的非晶硅太阳电池。测出了a—Si:H、Al、ITO各层膜的厚度,H和C在非晶硅氢合金中的浓度。分析出了a—Si:H表面含有的某些金属杂质的浓度。消除这些杂质后,a—Si:H大阳电池的性能和稳定性得到改善。     

一种新的非晶钝化膜a—Si_xC_(1-x)∶H膜

本文介绍了一种新的钝化膜——a-Si_xC_(1-x)∶H薄膜在硅器件表面上的应用,实验结果表明:这种膜的钝化效果和a—Si∶H类似,在某些方面更好些,文中还对这种膜的钝化机理作了初步探讨。     

掺杂a-Si∶H薄膜的非平衡热缺陷研究

通过直流暗电导率温度依赖关糸σ(T)和光吸收谱的测量,研究了退火降温速率对掺杂a—Si∶H薄膜中热缺陷的影响.     

多次沉积对a-Si:H薄膜光电性质的影响

本文通过对多次沉积和一次沉积制备a—Si:H薄膜光电性质的对比测试发现:多次沉积a—Si:H薄膜的暗电导率,在外电场的作用下发生衰减现象;光致变化行为与一次沉积a—Si:H薄膜的Staebler-Wronski效应不同;表观吸收系数也有较大的变化.对上述现象产生的原因进行了初步的分析.     

基于磁控溅射技术沉积光伏电池用硅基薄膜材料的研究

硅基薄膜太阳能电池是光伏电池领域最具有发展前景的组件.采用非平衡磁控溅射技术制备氢化硅薄膜和SiNx/Si纳米多层膜,并对其结构与性能进行了分析.结果表明,Si∶ H薄膜呈现出非晶硅和硅纳米晶颗粒复合结构;随着溅射混合气中氢气含量的增加,Si∶ H薄膜的晶化程度增强;Si∶ H薄膜的光学带隙均高于2.0eV.利用交替磁控溅射方法沉积的SiNx/Si纳米多层膜结构,其呈现出非晶相.     

ia-Si∶H/n~+C-Si异质结稳态和瞬态特性研究

本文报导具有良好稳态与瞬态特性的 ia—Si∶H/n~(+C)—Si 异质结二极管.在2V 偏压时稳态整流比大于10~8,最大电流密度达2.5A/cm~2.击穿电压大于13V,质量因子约为1.65.在0.1MHz 时.输出特性同步响应输入特性.9100pf 电容负载的充电时间小于0.5μs.     

智能剥离制备GOI材料

绝缘体上锗(Germanium-on-Insulator,GOI)结合了Ge材料及SOI(Silicon-on-Insulator)结构的优点,是一种极具吸引力的Si基新型材料.GOI材料不仅具有高的电子和空穴迁移率,同时其独特的全介质隔离结构可以避免短沟道效应,降低寄生电容和结漏电流.首先研究不同表面处理方法对体Ge与SiO2/Si晶片键合强度的影响,实验结果显示采用N2等离子体活化处理结合氨水溶液(NH4OH∶H2O=1∶10)亲水性处理,所得到的体Ge与SiO2/Si晶片的键合效果较好,其键合强度3.8 MPa.利用智能剥离技术(Smart-Cut TM)制备了绝缘体上锗材料.SEM测试显示GOI材料键合质量良好,界面清晰平整,并且Ge层大部分面积无空洞.实验分析得到GOI材料的压应力及XRD(004)摇摆曲线中Ge峰的不对称是由GOI表面的注氢损伤层引起的.真空500℃退火30min对于注入损伤层的应力具有释放作用,但无法修复注入损伤.用溶液(NH4OH∶H2O2∶H2O=1∶1∶10)腐蚀去除注入损伤层后,应力层被去除,并且获得Ge峰半高宽仅为70.4arc sec的GOI材料.     

高电导率N型微晶Si:H薄膜的研制

(一) 引言据近几年有关报道,在高RF功率下淀积α—Si:H膜可获得高的电导率。Sanyo小组用SiH_4在高RF功率下淀积n型掺杂α—Si:H膜的特征,暗电导率达2.9(Ω·cm)~(-1),激活能达0.02eV。人们认为这种α—Si:H膜的电导率的提高是由膜的部分晶化引起的,即具有微晶结构。国际上已有人采用这种部分晶化的膜作欧姆接触和窗口材料做成了效率较高的α—Si:H太阳电池。这种新型的α—Si:H膜必将在其它技术上得到重要应用。     

低温铝诱导形成纳米硅的特性研究

采用玻璃／氢化非晶硅（a—Si：H）以吕结构，在低温（≤350℃）下，应用铝诱导晶化法（AIC），形成了纳米硅（nc-Si）．利用X射线衍射（XRD）光谱、拉曼（Raman）光谱和紫外可见近红外光谱（UVVis—NIR），研究了退火升温时间对a—Si：H薄膜的结构及其光学特性的影响．结果表明，随着退火升温时间的增加，廿Si：H膜的晶化率X。增加而硅晶粒尺寸基本不变，光吸收系数α增加．这主要是由于铝和氢化非晶硅膜之间的氧化层很薄以及退火升温导致Al—Si之间的互扩散增强，使硅的成核密度很高和扩散到a-Si：H膜中的铝浓度较高造成的。     

H_3PW_(12)O_(40)/SiO_2高效催化Mannich反应合成β-氨基酮衍生物

在室温条件下,采用浸渍法合成的H3PW12O40/Si O2为催化剂,高效催化酮、芳香醛和苯胺的Mannich反应合成系列β-氨基酮衍生物.对新型催化剂H3PW12O40/Si O2的制备条件进行优化,系统地研究了H3PW12O40负载量、焙烧温度、活化时间对催化剂的影响.探讨了H3PW12O40/Si O2对酮、芳香醛和苯胺的Mannich反应的催化活性,系统地研究了反应温度、催化剂用量、反应物的摩尔比等因素对产物收率的影响.实验结果表明:在n(酮)∶n(芳香醛)∶n(苯胺)=1.5∶1.2∶1.0,催化剂的用量占反应物料总质量的8%,反应温度为20℃,反应时间为9 h的最佳条件下,β-氨基酮衍生物的收率在61.2%~77.0%之间.整个反应体系具有条件温和、操作简单、不污染环境和催化剂可重复回收利用等优点.     

C-Si/GD μC-Si:H异质结的一些性质

在单晶硅衬底上淀积掺硼(或磷)的μC—Si:H 薄膜可制成 C—Si/GDμC—Si:H 异质结。掺杂μC—Si:H 薄膜是由辉光放电制备,它的电导率约 1000S/m 光学带隙是1.6eV,淀积温度是280℃。该结具有好的 I—V 特性曲线,可以用整流扩散理论解释它。反向击穿电压取决于晶态衬底的电阻率。退火实验指出,在650℃以下,该结的 I—V 特性是稳定的。讨论了异质结的有关性质。     

氢等离子体退火对氢化非晶硅结构有序度的影响

室温下利用氢等离子体退火技术对氢化非晶硅(a-Si：H)薄膜进行处理，通过傅立叶红外、光吸收、拉曼光谱3种测试手段对非晶硅的微结构进行了分析，发现不同的退火时间对a—Si：H的微结构影响很大，氢等离子体在与薄膜的化学反应过程中主要表现为原子氢(H^0)与薄膜的反应．化学势很高的H^0能将Si—Si弱键转变成Si—Si强键．硅网络结构发生弛豫，使结构由无序向有序转变，从而能够降低晶化温度与退火时间．