多晶硅一维MIS结构光位敏探测器的研制

以横向光伏效应为工作模式，采用氢化非晶硅（ａ－Ｓｉ：Ｈ）的快速退火固相晶化工艺，我们成功地研制了一维ＭＩＳ结构的多晶硅（ｐｏｌｙ－Ｓｉ）光位敏探测器（ＰＳＤｓ）．测试结果表明：该器件光响应峰位在６６０ｎｍ附近，峰位处光谱灵敏度为１×１０－３μＡ／μＷ，在２０ｍＷ／ｃｍ２光功率密度下，对７８０ｎｍ的近红外光其平均位敏度约０．２８ｍＶ／ｎｍ，与未经退火的α－Ｓｉ：Ｈ器件相比，光响应最大光位敏度为０．４６ｍＶ／ｎｍ，峰位红移６０ｎｍ，光谱灵敏度提高了１－２个数量级。     

非晶硅光位敏探测器的开发

以横向光伏效应为工作模式,采用全非晶硅的Pin结构,研制了一维可见光波段的光位敏探测器(PSD_s).测试结果表明,该探测器的光位敏度可达9.7mV/mm,光讯号—位移的线性探测区占有效探测总面积的65％,而最大有效光敏面积约为2cm~2.     

一种快速判断非晶硅／微晶硅相变域的新方法

采用射频等离子体增强化学气相沉积方法制备了一系列不同硅烷浓度的硅薄膜材料,研究硅烷浓度变化对材料结构和电学特性的影响,寻找非晶／微晶相变域的位置;同时对材料沉积过程中的等离子体光发射谱（OES）进行了测试,并与Raman和电导结果相结合,研究采用OES的方法快速准确判断非晶／微晶相变域的可行性．并从理论上分析了OES方法可以判断非晶／微晶相变域的内在物理机制．     

激光位敏探测器在三角测量中的应用研究

介绍了新型激光位敏探测器(PositionSensitiveDetector,PSD)的结构、特点及其工作原理;结合一维激光PSD在三角测量中的应用,给出了测量系统的主要组成;讨论了激光PSD在实际应用中的一些关键技术问题.最后给出了一个在线连续检测应用实例.应用结果表明,即使被测目标在运动状态下,这种检测系统仍然能获得非常满意的测量效果.     

供压敏元件用的氢化微晶硅薄膜的制备

供压敏元件用的n型氢化微晶硅薄膜用射频辉光放电法己被制成,并对它进行了研究。用改变工艺参数的办法可得到电导率为2.SScm~(-1)～16Scm~(-1)的微晶硅薄膜。由X-射线衍射图和喇曼谱,测定晶粒尺寸和结晶体体积比分别为42～68A和60～70％。随着工艺条件的改变,在玻璃衬底上8000A厚的n型微晶硅膜的纵向效应灵敏系数(G因子)可达到-24.4～-30.5。     

微晶硅/晶体硅HIT结构异质结太阳电池的模拟计算与分析

运用AFORS-HET程序模拟分析μc-Si(p)/μc-Si(i)/c-si(n)HIT结构异质结太阳电池的光伏特性,并研究发射层厚度、本征层厚度、本征层能隙宽度、界面态密度以及能带失配等参数对太阳能电池光伏特性的影响,计算结果表明:插入5nm较薄微晶硅本征层,电池的转换效率最佳;随着微晶硅本征层厚度增加,电池性能降低,电池的界面缺陷态显著影响电池的开路电压和填充因子,对能带补偿情况进行模拟分析,结果显示,随着价带补偿(△Ev)的增大,由界面态所带来的电池性能的降低逐渐被消除,当△Ev=0.25 eV时,界面态带来的影响几乎完全消除,通过优化各参数,获得微晶硅/晶体硅HlT结构异质结太阳能电池的最佳转换效率为19.86%.     

沉积温度对微晶硅薄膜结构特性的影响

采用PECVD技术,在玻璃衬底上沉积μc-Si:H薄膜.用拉曼光谱、SEM和UV分光光度计对不同沉积温度下沉积的薄膜的结构特性进行分析.研究发现:沉积温度较低时,随着沉积温度的升高,薄膜的晶化率增加;当沉积温度超过某一温度值时,随着温度的进一步升高,薄膜的晶化率降低.这时,表面反应由表面扩散限制转变为流量控制.该温度值随着硅烷含量的降低而降低.     

利用后通硅烷法优化高速微晶硅薄膜的纵向结构

本文采用四极杆质谱对高速沉积硅薄膜过程中硅烷浓度的变化情况进行了在线监测,针对反应过程中的反向扩散现象进行了研究．结合硅烷耗尽模型的计算,对反应气体的馈入方法进行了优化．结果表明,适当的调整硅烷气体与等离子体起始放电时刻的时间差,可以有效的控制反应过程中硅烷浓度,特别是放电开始瞬间时的条件,从而改善器件的界面特性以及薄膜厚度方向上的纵向结构均匀性．     

甚高频对微晶硅薄膜微观结构的影响

系统研究了射频和甚高频下沉积微晶硅薄膜时沉积参数对薄膜质量的影响,并优化了沉积参数．在相同的沉积条件下,甚高频沉积速度明显大于射频沉积速度,并且制备出的太阳能电池效率同样高于射频沉积．一般情况下,当沉积速率提高时,沉积薄膜中存在大量悬挂键和Si-2H键等缺陷,会大大降低材料的光电性能,同样也会降低太阳能电池的效率．在保证材料的光电性能的前提下提高沉积速度,沉积参数需要优化．在系列优化沉积参数后,微晶硅沉积速率达到0．75nm／s,在该沉积速率下,制备出的单结n—i—P结构的太阳能电池效率达到5．41％．     

微乳液对Cd(Ⅱ)-PAN光度分析法的增敏条件优化研究

用均匀设计的方法,在微乳液体系中通过对Ｃｄ（Ⅱ）－ＰＡＮ的光度分析,得到最佳增敏条件,结果表明,与水体系比较,该微液体系有较好的增敏和抗干扰作用,使测定条件更为简化。     

非晶硅低温退火固相晶化的研究

从PECVD法制取的n~+与n/n~+两种结构的a-Si:H试样,采用低温退火固相晶化工艺,得到了满足器件质量要求的大晶粒多晶硅膜。测试结果证实:在N_2气氛下,经6—10h的600℃(或800℃)温度的退火后,两种a-Si:H膜均已明显地晶化.测得了晶化膜的粒径>lμm,暗电导率、光电导率均比退火前增加了3个数量级,迁移率则增加了10—80倍。     

非晶与单晶硅电解掺氢的研究

用电解方法在非晶硅中掺入了原子氢，使非晶硅中悬挂键的ＥＳＲ信号明显下降，相应悬键密度由２．５×１０￣（１８）ｃｍ￣（－３）下降为８×１０￣（１７）ｃｍ￣（－３）．并发现以Ｈ＿３ＰＯ＿４为电解液时，对作为阴极的非晶硅和Ｐ型单晶硅均有轻度的腐蚀作用，在Ｈ＿２ＳＯ＿４中电解，温度高达２２０℃，对硅也无腐蚀作用．     

国产磨料的杂质及研磨对硅片的污染分析

本文研究了国产磨料的成分、杂质和磨料、磨具对硅片的污染,分析了铁对硅器件的危害,提出了减少污染的方法.     

掺铕(铽)多孔硅的制备及其光致发光

采用了一种新的掺杂方法——溶胶-凝胶法将稀土配合物掺入多孔硅中．研究结果表明：“溶胶-凝胶法”可有效地把稀土掺入多孔硅中,所制得的杂化材料中,观察到Eu^3＋、Tb^3＋特征的橙红色、绿色室温光致发光．而且,通过SiO2对掺入稀土的包裹作用和对多孔硅层的覆盖,提高了多孔硅的稳定性,部分减少了多孔硅的发光猝灭．     

节能膜的应用、制备和性能研究

本文介绍了节能膜在建筑镀膜玻璃、防霜玻璃、节能电光源和太阳集热器等方面的应用，节能膜的制备方法和其性能研究。概述了节能膜的发展历程和已取得的主要成果，最后介绍了我国对节能膜研究的现状。     

聚酰亚胺/二氧化硅杂化膜和复合膜的制备与结构研究

采用溶胶-凝胶法和二氧化硅粒子掺杂共混法分别制备了聚酰亚胺/SiO2杂化膜和纳米复合膜.采用红外分光光度计(FTIR)、热重分析仪(TGA)和透射电镜(TEM)表征了所制备膜的结构微观形态和热性能并进行分析对比,结果表明在杂化膜中SiO2在聚酰亚胺基体中可以形成分子级分散,复合膜表现出较强的吸湿性使其热分解温度较低.研究认为,采用溶胶-凝胶法制备聚酰亚胺/SiO2介电材料更为合理.     

Mo离子注入硅和快速退火硅化钼的形成

用大束流密度的钼金属离子注入硅，由于原子间激烈碰撞和硅片的温升而得到了性能良好的硅化钼。实验中发现，当注量均为５×１０＾１７ｃｍ＾－２时，随束流密度的增加，硅化钼生长，其电阻率明显下降，当束流密度为０．５０Ａ．ｍ＾－２时，方块电阻Ｒ口最小，其值为９０Ω。Ｘ衍射分析表明，当束流密度为０．２５Ａ．ｍ＾－２时，硅化钼衍射峰很小，难于辨认，当用０．５０Ａ．ｍ＾－２注入时，３种结构的硅化钼明显出现，对０．２     

用光反射测试方法检测的硅抛光片和外延片表面的图谱

利用检测半导体硅抛光片及硅外延片表面缺陷的光反射法（魔镜法）［1］,观测到了二十余种硅抛光片及硅外延片表面缺陷的图样．本文报道了部份图样．