a—Si∶H(He)和a—Si∶H合金的光电性质

本文研究了用氦和氢稀释硅烷GD淀积a-Si:H膜的光电性质。测量了两种薄膜的光电导、光吸收系数、红外吸收谱和光致发光谱。实验表明用氦稀释的a-Si:H膜具有更高的光电导、更大的长波可见光吸收系数和较低的缺陷态密度,a-Si:H(He)膜是一种可供选择的廉价太阳电池的基本材料。     

GDa—Si的光性研究

无定形硅(a-Si)在制造大面积的廉价太阳能电池方面有着光明的前景.特别是用硅烷分解的辉光放电工艺(GD),由于在工艺过程中引入了氢而降低了局域态密度,使得所制备的GDa-Si 更具有实用意义,而成为廉价太阳能电池商品生产的主要工艺.为了提高GDa-Si 太阳能电池的转换效率和降低生产成本,对其光学性质进行深入的研究是很有意义的.对于溅射工艺制备的a-Si,前人曾分别用椭圆偏振光谱法、吸收光谱法及透     

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.     

靶电流密度对射频溅射制备无掺杂a-Si:H薄膜特性的影响

一、引言在(Ar+H_2)气氛中溅射制备的a-Si∶H 薄膜已具有与SiH_4辉光放电制备的薄膜相近的性能,可以用于制造太阳电池等器件.但a-Si∶H 薄膜的性质对制备条件非常敏感.为获得性能优良稳定的薄膜,各实验室已对制备条件进行了许多研究.但关于射频电流或功率的影响之报道尚比较少.Jeffrey 等曾报道,增加溅射功率可以减少a-Si∶H薄膜中的SiH_2键密度,而得到几乎只含SiH 键的薄膜.Martin 和Pawlewice 也报道了溅射时靶的功率密度对a-Si∶H 薄膜的氢含量和氢的键合形式有显著的影响.本工作     

射频溅射a—Si：F,H中载流子的低温传导

在300－77K温区内对射频溅射制备的a-Si:F,H薄膜样品作了直流电导测量，结果表明，当T＞200K时载流子的传导是以最近邻跳迁传导为主，而在77K＜T＜140K温区变程跳跃传导点了主要地位，费米能级附近的隙态密度约为10^20cm^-3eV^-1。     

点缺陷对4H-SiC的影响

碳化硅(SiC)是一种新型的宽禁带半导体材料,但在实际生产过程中存在各种缺陷。通过第一性原理平面波法计算了4H-SiC薄膜上的碳空位缺陷(V_C)和硅空位缺陷(V_(Si))的态密度从而得出不同缺陷对4H-SiC材料的影响。并在此基础上计算了磷原子和硼原子掺杂,得出两种不同的掺杂类型对4H-SiC材料造成的影响;并计算了缺陷的形成能,通过对比形成能得出哪种缺陷更容易形成。     

射频溅射a—Si:H的光致发光光谱

在非晶硅a-Si∶H 中,由于长程无序性以及悬键、杂质缺陷的存在,使其迁移率隙中存在一定的局域态.这些态对材料的电学和光学性质均有很大的影响.光致发光谱能简易地提供有关局域态密度及其分布的很多有用信息,是研究非晶硅的一种很好的手段.另一方面,衬底温度是制备SP-a-Si∶H 的一个十分重要的工艺参数.本实验目的是研究SP-a-Si∶H 的光致发光特性,着重探讨衬底温度及退火对该特性的影响.     

多晶硅薄膜制备技术的研究进展

多晶硅薄膜是当前在能源科学和信息技术领域中广泛使用的功能材料,它兼具单晶硅和氢化非晶硅(a-Si:H)的优点.本文评论了近几年多晶硅薄膜制备技术的研究进展,着重讨论了每种方法薄膜的淀积机理,并预测了多晶硅薄膜制备技术的未来发展趋势.     

高频溅射α-Si:F,H薄膜光电导的实验与计算

通过对射频溅射RF a-Si:F,H薄膜样品光电导随入射光的波长、光强以及温度变化的测量,定量地考察了带隙、带尾态的宽度和带隙中悬键态密度与氟含量的关系,给出了氟原子在网络中一种可能的分布形式。按照Rose模型,计算了电光导随温度的变化关系,给出了局域态分布的位置、高度、宽度以及俘获截面等参量,理论计算与实验符合较好。     

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。     

不同对称性条件下光子晶体局域态的演化

光子晶体不仅可以用来调控自发辐射,还可以用来控制光的传输和局域.研究采用平面波展开法进行模拟计算.首先改变光子晶体H1缺陷及其附近介质柱的半径,使得光子晶格缺陷处超晶胞的旋转对称性具有C6v,C3v或C2v等点群的性质;然后分析二维圆形介质柱三角光子晶体的局域态在光子禁带中演化.计算结果表明：随着介质柱的半径的变化,光子晶体局域态会发生变化,其演化表现出阶段性;同时随着对称性破缺程度的加深,会有更多缺陷态进入光子禁带.计算选择硅（Si）作为介质柱材料,主要为硅基光子晶体激光器的选模提供理论参考.     

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。     

一种新型的a-Si:H静电感应晶体管

我们提出一种新型的表面肖特基栅的a-Si∶H静电感应晶体管.这种管子制备工艺简单,界面特性良好.计算机模拟结果表明,隙态密度和沟道宽度是影响管子性能的主要参量,当隙态密度为10~(16)cm~(-3)ev~(-1)时,电流开关效应达10~8,工作频率为几兆周.     

非晶半导体超晶格薄膜的光声谱研究

本文对a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜进行了光声谱研究.在光声谱中可以观察到由于量子尺寸效应所引起的吸收边“兰移”现象.将超晶格系列样品的光声谱与它们的光吸收谱以及本征硅的光声谱作了比较,研究表明,在a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中光生载流子(电子和空穴)的非辐射复合比本征硅要大得多.光生载流子在带间的跃迁主要属于辐射跃迁,在带尾间的跃迁,主要属于非辐射跃迁.     

a-Si:H薄膜太阳电池最佳i层厚度的分析与计算

用自洽法计算了p-i-n型a-Si：H薄膜太阳电池中p-i和i-n两个分立势垒区中的电荷密度分布ρ（x)、电场分布ε（x)和耗尽层厚度XD.减少i层厚度使两个分立势垒区部分重叠，用电场叠加原理计算耗尽层中的电场分布，在此基础上，根据光生载流子的全收集条件Lpmin=μpτpεmin，计算出a-Si：H薄膜太阳电池的最佳i层厚度Xb。     

非晶Co/Ge多层膜的磁性和电性能

采用射频溅射的方法制备了[Cox/Ge10-x](x=0.1,0.3,0.5,0.7,1.0,1.5,2.5nm)非晶多层薄膜,X射线衍射仪(XRD)显示样品中不存在第二相.随着Co层厚度增加,室温下薄膜磁性由抗磁性转变为铁磁性.制备态的[Co2.5/Ge7.5]的饱和磁化强度Ms可达8.3×104 A/m.霍尔效应测试表明样品均为P型半导体,载流子浓度约为1023~1025 m-3.薄膜的低温电阻导电机理属于磁性半导体材料的自旋依赖电子变程跃迁机制,实验结果表明,Co/Ge体系有作为新型自旋电子学器件材料的可能.     

氨流量对制备富硅-氮化硅薄膜微结构演化的影响

利用热丝化学气相沉积法制备富硅-氮化硅薄膜,研究氨气流量对薄膜微结构的影响。实验中将热丝温度、衬底温度、沉积压强、硅烷流量及衬底与热丝间距等实验参数优化后,改变氨气流量,制备了一系列SiN_x薄膜样品。结果发现,氨气流量增加时,薄膜中Si-N键的形成却受到抑制,薄膜带隙展宽,缺陷态也随之增加。在光致发光谱480～620 nm范围内,观察到发光峰有明显的红蓝移现象,认为薄膜中有硅量子点的存在,缺陷态发光强度相对硅量子点的发光强度逐渐增强,为进一步制备在SiN_x薄膜中包埋硅量子点材料提供了依据。     

常压化学气相淀积非晶态硅薄膜的光电特性研究

本文研究了以SiH_4为气源,常压下化学气相淀积(APCVD)非晶态硅薄膜的光电特性及工艺参数的影响。通过与辉光放电a-Si:H膜的光电特性的比较,分析了APCVD a-Si膜的带隙结构和导电机理。     

溅射法制备a-Si:H/a—SiY:H超晶格的量子尺寸效应

本文报导用射频溅射法制备出一种新型非晶态半导体超晶格薄膜α—Si:H╱α—SiY:H,并验证了其量子尺寸效应。     

氮气对PECVD制备氮化硅薄膜结构与性质的影响

采用等离子体增强化学气相沉积(PECVD)技术,以SiH_4、NH_3和N_2为反应气体,研究氮气对制备氮化硅薄膜及其结构与性质影响.研究结果表明,利用PECVD沉积非晶SiNx薄膜时,薄膜中含有大量以Si-H和N-H键存在的H+离子,当其键合断裂时,大量H从膜中扩散出来并与其他杂质和缺陷发生反应,在沉积SiNx薄膜的过程中形成H空位,H以氢-空位对方式迅速扩散,完成钝化过程,导致薄膜致密性降低.适当增加氮流量,导致薄膜中N/Si比增大,Si-Si键浓度减少,Si-N键浓度增加,并出现轻微的蓝移;继续增加氮流量,薄膜逐渐呈富N态,伴随缺陷态增多,辐射增强,导致光学带隙迅速展宽,带尾态能量逐渐减小;当氮流量较高时,薄膜中形成了包埋在非晶SiNx中的Si_3N_4晶粒,实现了从非晶SiNx薄膜向包含Si_3N_4小晶粒薄膜材料的演变过程.