非晶态硅氟合金及掺硼效应

一、引言Kolomiets等人在对硫系玻璃进行了多年研究的基础上曾经指出,对玻璃材料很难通过掺杂的方式改变导电类型和电阻率。因此,多年来人们一直认为非晶态半导体是很难实现掺杂效应的。事实上,几年前做出的材料也大都是高阻的。1975年Spear等人首先实现了用辉光放电技术制备的非晶态硅(a—si)的掺杂效应,这在非晶态硅技术中是一次重要突破。随后,Car/son等人用上述材料做出了转换效率为5.5%的太阳能电池,于是围绕着在太阳能电池中的应用对非晶态硅的研究迅速掀起了一个高潮。目前一般认为制做廉价的太阳能电池最有希望的材料是含氢的非晶态硅,称做硅氢合金(a—si:H)。我们据现有资料和自己的初步实验结果认为非晶态硅氟合金(a—si:F)可能是一种比a—si:H合金更有希望的材科。     

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。     

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。     

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．     

化合物半导体体材料和特性

化合物半导体体材料是除元素半导体材料Si、Ge外的另一类重要的半导体材料。它作为基础材料，在电子学和光学方面的应用变得日益重要。在对Ⅲ—Ⅴ、Ⅱ—Ⅵ、Ⅳ—Ⅵ族、GaN和SiC等半导体材料所进行的大量研究和应用中，高质量的GaP、GaAs、S-I、GaAs和InP等化合物单晶体材料都是必不可少的。     

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。     

硅烯对含氢氯硅烷选择性Si—X键插入反应的理论研究

采用密度泛函B3LYP/6-31++G(d,p)算法,比较了通过位阻效应稳定的二烷基取代硅烯和通过电子效应稳定的二氨基取代硅烯对含氢氯硅烷Si—X(X=H或Cl)键插入反应的反应选择性差异.研究结果表明:(1)二氨基取代硅烯的Si—X键插入反应的反应活性低且放热不明显,产物在热力学上远不及二烷基取代硅烯的产物稳定;(2)二氨基取代硅烯对二甲基氢氯硅烷(Me2SiHCl)表现出了与二烷基取代硅烯不同的反应选择性,Si—Cl插入反应优先于Si—H插入反应.其根本原因在于Si—H插入反应过渡态能量的稳定性对硅烯的亲电性作用的依赖性显著大于Si—Cl插入反应.     

半导体量子结构和Si基光电子材料设计的新进展

评述近年来在半导体量子结构电子态理论应用于Si基光电子材料设计方面的重要进展。着重对有直接高技术应用背景的论题进行讨论和展望。最近关于Si纳米晶光增益和纳米硅/氧超晶格材料超稳定电致发光等具有突破性发现的实验研究成果具有重要意义。对本课题组在该领域的主要贡献及最近关于Si/O超晶格结构的理论研究进展也作简要报道。这些研究正酝酿着信息领域光电子集成技术的重大突破。     

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。     

相变硅油的合成及其相变行为

以1-十二烯（C12烯）、1一十四烯（C14烯）及聚甲基氢硅氧烷（PMHS）为原料，在Karstedt催化剂作用下，制备相变温度在0℃附近的相变硅油．红外光谱和13C与29Si核磁共振分析表明，C12烯和C14烯中的C=C双键与PMHS的Si—H侧基发生了硅氢加成反应，直链烷烃以侧链形式连接到了PMHS上，但由于位阻效应PMHS上的Si—H未完全反应，仍有少量残留在相变硅油中．差示扫描量热分析结果显示，所制备的相变硅油具有典型的有机烷烃相变材料特点，且相变温度范围相对较宽．与有机炕烃相变材料相比，相变硅油不存在过冷现象，更适于在低温贮存相变材料等方面得到应用．     

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%。     

非晶态半导体

引言非晶态半导体种类很多,目前研究最多而且最有实用价值的非晶态半导体材料有两大类:一类是硫属玻璃,如As_2Se_3、ADS_2S_3、AS_2Tl_3等。另一类是由四面体键合的非晶态半导体材料,如非晶硅、锗等。早在五十年代人们就开始了对非晶态材料和电子态的研究。1955年苏联的科兹洛夫等人     

TiO_2/Si复合材料的制备及其性能分析

Si(硅)是一种比较常见的半导体材料,在许多个领域之中得到了广泛的应用,如太阳能电池、光电材料等,并在这些领域之中发挥着非常重要的作用。但是,因为空气折射系数与硅的折射系数两者之间存在着非常大的差别,从而导致光波在界面处出现了比较严重的反射损失。为降低界面反射损失,必须在硅半导体材料的表面加镀一层渐变层材料,且该渐变层材料的折射率应当处于1.0~3.5之间。TiO_2,即钛白粉,其折射率为2.73,且具有成本低、耐腐蚀、无毒、光催化活性较高、化学性能稳定以及氧化还原电位高等一系列的优势,因此,其被看作是一种十分理想的光催化剂。     

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。     

利用振动电容法测量SiO_2薄膜的电荷分布

由于开尔文探针对表面性质响应十分灵敏,因此,目前在表面性质的研究中,如测量半导体材料表面的结构变化、测量光压响应及测量如非晶态α—Si 的扩散长度、监视表面化学吸附变化等方面,都采用了开尔文振动电容法.最近几年来,由于采用了压电陶瓷作探针的振动元件,使整个探针装置大为简     

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.     

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。     

前言

微电子和光电子器件是现代信息技术的硬件基础．半导体硅(Si)是当前制备微电子器件最重要的材料，但由于其间接带隙的能带结构和弱的电光效应，限制了在光电子器件方面的应用．几十年来，人们一直在探索能在单块Si片上集成微电子器件和光电子器件的途径，如果这一技术被突破，无疑将对未来的通讯、显示、计算机等信息技术产生深远的影响．     

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.     

非晶金属内耗峰不对称性起因简析——几种非晶钯合金中氢引起的内耗峰

基于文献[1],我们由非晶 Pd_3Si 和 Pd—Cu—Si 中的内耗峰求得了氢的表观激活能E_A 和真正激活能 E_A。指出了非晶态氢峰的不对称性是由相关态的红外发散效应造成的;氢原子的短程扩散机制采取热激活隧道模式。