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.     

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     

自洽法计算非晶硅的带隙态密度

本文叙述了一个场效应电导测量氢化非晶硅(a—Si:H)带隙态密度的数据处理方法。该法放弃了对空间电荷区电荷、电场和电势分布的任何假设,采用电子占据局域态的费米统计分布和占据扩展态的玻耳兹曼分布,应用自洽的原理,能够在较大的能量范围内计算出a-Si:H的带隙态密度分布,运算过程中以电势V为自变量,减少了对电势、电场和电荷密度等量空间分布的计算,简化了分析,提高了精度,减少了运算量。应用该法计算出了a—Si:H样品的带隙态密度在费米能级以上0.1eV到0.45 eV能量范围内的分布,它的最小值在费米能级附近,约为10~(16)cm~(-3)·eV~(-1)。     

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.     

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。     

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.     

我校研制的非晶硅太阳电池转换率达4.7%

物理系专业的教师和研究生张仿清、徐希翔、王会生、陈光华等同志,最近对a—Si∶H材料及其掺杂的a—Si∶H材料充电性能深入研究的基础上,试制了玻璃SnO_2/p-a-Si∶H/i-a-Si∶H/n-a-Si∶H/Al结构的太阳能电池,转换效率已达4.07%。     

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.     

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．     

高速沉积的α—Si:H薄膜光致变化的光电导研究

本文研究了高速生长的氢化非晶硅合金(a—Si:H)的光致亚稳变化,即 Stabler-Wrondki(S.W)效应.做了退火态(A 态)和长时间光照后的光浸态(B 态)的光电导温度曲线的测量,并利用一个较合理的缺陷态分布模型对其进行了模拟,从而发现长时间光照的主要结果是引起带隙中悬挂键的增加,带尾态的变化不明显,另外对光电导与光强的关系中的γ因子进行了计算和讨论.     

纳秒脉冲激光制备的纳米硅光致发光研究

在氧气、空气或氮气环境中,用脉冲激光辐照加工出的纳米硅有较强的PL发光,将这些PL光谱进行高斯去卷积处理,可以得到不同的子峰,这是因为在氧气、空气或氮气中加工出的纳米硅能带带隙中有与氧和氮有关的局域态。结合 计算结果,在纳米硅中Si=0双键和si—N键等可引入的局域态对PL发光有贡献。     

纳米晶硅的光电特性

利用ＰＥＣＶＤ方法及后处理工艺制备了具有室温可见光区光致发光效应的纳米晶硅（ｎ－Ｓｉ／ＳｉＯ２）薄膜材料，对其光吸收，光能隙以及电导率等特性参数进行了测试研究。发现该薄膜的可见光区吸收比ＰＥＣＶＥ方法制备的微晶硅，非晶硅等薄膜的光吸收明显减弱，且光能隙增大。而电导率则大大提高，达到１０－１－１０－３ｃｍ－１Ω－１的量级。该材料光学性能的变化可用量子尺寸效应进行定性解释，但其电导率的大幅度增加还有待进一步的研究。     

双路绝缘栅型场效应管亚微秒级电火花脉冲电源

以绝缘栅型场效应管(MOSFET)作为开关元件的独立式单路控制微能脉冲电源设计存在着缺陷，不利于稳定加工．通过对实验中采集到的波形分析，找出了缺陷产生的原因，在此基础上，设计了双路控制的MOSFET开关电路，并根据MOSFET的开关特性，采用合理电路参数，计算出理论波形．通过对比实验，不仅验证了实际波形与理论波形吻合，而且改进后的电源可以将波形有效压缩至亚微秒级，加工表面放电痕的形貌得到了极大改善，提高了加工的尺寸精度和表面精度，且加工过程稳定．     

Vitamin E protects against retinopathy of prematurity through action on spindle cells

In the premature infant, exposure of the incompletely vascularized retina to increased oxygen tension can result in the development of a blinding disease, retinopathy of prematurity (ROP). Despite the judicious curtailment of oxygen, the incidence of ROP is on the increase due to the technological advances that have improved the survival of the very young preterm infant. Six clinical trials have documented the efficacy of vitamin E supplementation in suppressing the development of severe ROP, but the mechanism of this protection has remained unknown. This report proposes that spindle cells, mesenchymal precursors of the inner retinal capillaries, are the primary inducers of the neovascularization associated with ROP. Exposure of spindle cells to elevated oxygen tension increases their gap junction area. This early morphologic event immediately halts the normal vasoformative process and eventually triggers the neovascularization that is observed clinically 8-12 weeks later. Vitamin E supplementation above the deficient plasma levels of these infants suppresses gap junction formation and clinically reduces the severity without altering the total incidence of ROP.     

纳晶硅氧化层中陷阱态的发光模型

纳晶硅氧化以后的PL发光带中心明显地钉扎在690nm～750nm波长之间，发光强度有显著的增加。我们通过研究纳晶硅氧化后化学键结构的改变和对应能带结构的变化，表明在较小尺寸纳晶硅的氧化过程中，有Si-O-Si桥键和Si=O双键的形成，产生对应的电子陷阱态出现在带隙中。PL发光的增强和中心波长的钉扎效应可以用纳晶硅中的量子受限理论和带隙中的陷阱态模型来解释。其中，陷阱态的位置低于量子受限激发态的位置是PL发光出现钉扎与增强效应的必要条件。     

氢化非晶氮化硅薄膜的光学特性研究

采用螺旋波等离子体增强化学气相沉积(HWP-CVD)技术以SiH4和N2为反应气体沉积了氮化硅(SiN)薄膜,利用傅里叶红外吸收谱(FTIR)、紫外-可见透射谱(UV-VIS)等对薄膜的键合结构、光学带隙等参量进行了测量与分析.结果表明,采用HWP-CVD技术能在较低的衬底温度下制备低H含量的SiN薄膜,所沉积的薄膜主要表现为Si-N键合结构.适当提高N2/SiH4比例将有利于薄膜中H含量的降低.     

硅量子点表面钝化的发光研究

通过第一性原理模拟计算发现，对硅量子点表面的钝化条件不同，引入的局域态也不同。我们分别用Si=0和Si-O-Si键对量子点表面进行钝化，在带隙中引入了局域态；而分别用Si—H和岛一OH键对量子点表面进行钝化，在带隙中没有引入任何局域态。结合硅量子点的制备实验和发光的检测，可以解释硅量子点在不同条件下的发光机理。     

高压下3C SiC的电子结构、弹性与热力学性质

运用密度泛函理论的超软赝势平面波方法对3C SiC晶体结构进行了几何优化,得到与实验值相符的晶格参数,在压强为0～100GPa范围内对3C SiC的电子结构与弹性进行了计算,结果表明晶体结构是稳定的,且带隙随着压强的增大而减小。然后利用准谐德拜模型研究了3C SiC在温度为0～2100K、压强为0～100GPa范围内的热力学性质,结果表明其等容热容、热膨胀系数及熵函数都随温度的升高而增大,随压强的增大而减小,而德拜温度随温度的升高而减小,随压强的增大而增大。     

共面波导型光控微波开关的研究

给出了共面波导型光控微波开关的设计方法及共面波导结构参数，分析了导带不连续性效应和插入损耗及隔离度的影响因素。