纳米硅薄膜太阳能电池的制备及特性研究

主要讲述了单晶体硅电池、多晶体硅电池、微晶硅电池及薄膜硅电池的性质及特点,同时介绍了硅太阳能电池的发展历程;讲述了纳米硅薄膜太阳能电池的等离子体增强化学气相沉积制备及沉积理论;论证了H稀释浓度对硅纳米薄膜太阳电池性能的影响;阐述了沉积气压和衬底温度对薄膜性能的影响;最后讲述了透明导电薄膜在薄膜太阳能电池中的应用情况及光学性质。     

集成电路钝化层薄膜的纳米力学性质研究

利用等离子体增强化学气相淀积工艺在P型单晶硅（111）衬底上制备了厚度为70、150、450nm的SiO2薄膜和100、170、220nm的Si3N4薄膜,并使用纳米压入仪对薄膜进行了纳米力学测试与分析．薄膜在不同载荷下的硬度和弹性模量计算采用Oliver-Pharr方法．在测量两种薄膜的硬度时没有发现压痕尺寸效应．SiO2薄膜的弹性模量与压入深度的依赖关系不明显,但与薄膜厚度的依赖关系较明显,薄膜厚度的增加将导致弹性模量显著减小,而Si3N4的弹性模量与薄膜厚度的依赖关系不明显,但与压入深度的依赖关系较明显,会随着压入深度的增加而逐渐增加到某一定值．     

LPCVD氮化硅薄膜的制备工艺

氮化硅(Si3N4)薄膜具有许多优良特性,在半导体、微电子和MEMS领域应用广泛.简要介绍了Si3N4膜的制备方法及CVD法制备的Si3N4薄膜的特性,详细介绍了低压化学气相淀积(LPCVD)氮化硅的工艺.通过调整炉温使批量生产的淀积膜的均匀性达到技术要求.     

掺杂纳米硅薄膜微结构的研究

采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)方法成功地沉积出掺杂(主要是磷、硼)纳米硅(nc-Si:H)薄膜.利用高分辨电子显微镜(HREM)、Raman散射、X射线衍射(XRD)、Auger电子谱(AES)和共振核反应(RNR)等手段对掺入不同杂质后的纳米硅薄膜的微结构进行了系统的研究.实验结果表明,随着掺磷浓度的增加,掺杂纳米硅薄膜的晶粒尺寸减小,晶态比和晶粒密度增加.而随着掺硼浓度的增加,掺杂纳米硅薄膜的晶粒尺寸没有变化,晶态比减小,掺硼浓度达到一定程度时,则变成了非晶硅薄膜.     

纳米硅薄膜制备工艺的研究

采用等离子体增强化学气相淀积（ＰＥＣＶＤ）技术，在超高真空系统中，使用大量氢稀释的硅烷作为反应气体，利用Ｒ．Ｆ．＋Ｄ．Ｃ．双重功率源激励，通过低温下硅在氢等离子体放电中的化学输运直接淀积纳米硅薄膜，根据对薄膜样品结构的测定及其制备工艺条件，分析讨论了各工艺参数对淀积后薄膜的影响，从而使纳米硅薄膜的制备工艺趋于完善。     

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。     

等离子增强型化学气相沉积氮化硅的淀积

等离子增强型化学气相淀积氮化硅是目前器件难一能在合金化之后低温生长的氮化硅。本文研究了各种淀积参数对薄膜性能的影响，提出了淀积优质氮化硅钝化膜的条件，对折射率随生长速率而变化给出了新的解释。     

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。     

PECVD法制备氢化非晶硅薄膜材料

采用等离子增强化学气象沉积(plasma enhanced chemical vapor deposition,PECVD)法在普通玻璃上沉积非晶硅薄膜材料.通过控制变量分别研究了p,n层的掺杂浓度、氢稀释度及i层的反应气压对薄膜材料性能的影响.结果表明:p层材料在掺杂浓度为6.67%、氢稀释度为10.6时有较高的暗电导率和较低的沉积速率;n层材料在掺杂浓度为3.33%、氢稀释度为8.3时有较高的暗电导率和较低的沉积速率;i层材料在反应气压为95 Pa、氢稀释度为15时有较高的光暗电导率之比.     

氢化纳米非晶硅(na-Si:H)p-i-n太阳电池

文章报道了通过适当氢稀释(RH=15)和合适的衬底温度(Ts=170℃)下,用PECVD制备得到的宽带隙氢化纳米非晶硅(na-Si:H)薄膜,并将其用作pin太阳电池的本征层。经过电池结构和工艺条件的优化设计,在p/i,i/n界面插入渐变带隙缓冲层,制备出了glass/ITO/p-a-SiC:H/i-na-Si:H/n-nc-Si:H/Al结构的pin太阳电池。电池初始开路电压(Voc)高达0.94V,同时还能保证0.72的填充因子(FF)。光电转换效率(Eff)达到8.35%(AM1.5,100mW/cm2)。     

氮化硅薄膜的PECVD沉积工艺与绝缘耐压性能

用PECVD法制备氮化硅介质薄膜 ,分析了沉积温度、本底真空度及气体流量比等工艺参数对氮化硅薄膜绝缘耐压性能的影响 ,制备出 0 .4 μm的性能良好的氮化硅介质绝缘膜     

A field-emission pressure sensor of nano-crystalline silicon film

The prototype of a field-emission pressure sensor with a novel structure based on the quantum tunnel effect is designed and manufactured, where a cathode emitter array is fabricated on the same silicon plate as the sensible film. For an integrated structure, not only the alignment and vacuum bonding between the anode and cathode are easy to be realized, but also a fine sensibility is guaranteed. For example, the measured current density emitted from the effective area of the sensor can reach 53.5 A/m2 when the exterior electric field is 5.6 x 105 V/m. Furthermore, it is demonstrated by finite element method simulation that the reduction in sensor sensitivity caused by emitters on the sensible film is negligible. The difference between the maximum deflections of the sensible films with and without emitters under specified pressure is less than 0.4 %. Therefore, it can be concluded that the novel field-emission sensor structure is reasonable.     

PECVD沉积氮化硅薄膜的透过率研究

研究了用PECVD薄膜沉积设备制作氮化硅薄膜的透过率。通过改变沉积工艺参数,研究了沉积温度、射频功率、SiH4流量和腔体压强对薄膜透过率曲线的影响,并分析影响原因。     

陶瓷硅材料的制备及其特性

文章研究了用来作为多晶硅薄膜太阳电池衬底的陶瓷硅材料的制备方法及其结构。对不同烧结条件制备的样品进行了XRD和SEM的测试和分析。测试分析的结果表明：形成了表面平整的陶瓷硅材料，用此方法可以获得性能良好的硅太阳电池衬底材料。     

Corrosion resistance properties and preparation of α-C3N4 thin films

Well adhered C₃N₄ films were prepared by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition (PECVD) on industrial pure iron substrates using ternary Si−N−C films as buffer layer. XRD measurement showed that the C₃N₄ films belong to the α-C₃N₄ phase. Electrochemical experiments showed that the corrosive resistance of the pure iron raised by two orders of magnitude after being covered with the α-C₃N₄ coating. Foundation item: Supported by the National Natural Science Foundation of China(19875037) Biography: ZHANG Wei(1975-), male, Graduate student. Research direction: thin film.     

铝诱导晶化非晶硅薄膜研究

应用晶化非晶硅（a—Si）薄膜铝诱导方法，采用X射线衍射（X-ray diffraction，XRD）、光学显微镜（Optical Microscopy，OM）和原子力显微镜（Atomic Force Microscopy，AFM）等测试手段，研究了退火条件对样品晶化的影响．结果表明，样品在300℃下退火后仍为非晶态；退火温度为400℃时，样品开始晶化．随着退火时间的增加，薄膜晶化程度越来越高，晶粒越来越大，同时薄膜表面粗糙度增加．     

非单晶硅基薄膜光致发光特性的研究

非单晶硅氢基薄膜材料，经高温退火及高温氧化可制备纳米尺寸的晶粒，室温下发出可见光。发光强度强烈依赖于晶粒大小和结晶体在网络中的体积比。发光来源于量子尺寸效应和表面发光中心。