用于HIT太阳能电池的本征非晶硅薄膜

带本征薄层的异质结（HIT）太阳能电池要求本征非晶硅薄膜具有生长速率低，暗电导大，光学带隙宽的特点。采用等离子增强化学气相沉积（PECVD）制备符合HIT太阳能电池要求的本征非晶硅薄膜，并通过分析薄膜的透射光谱，采用Tauc法计算了薄膜的光学带隙，为约1．87eV，衬底温度为180℃，放电功率为80W时获得的薄膜性能最佳。     

热丝辅助MW-ECRCVD制备a-Si:H薄膜及硅-氢键合模式变化的研究

采用热丝辅助微波电子回旋共振化学汽相沉积(MW ECR-CVD)系统制备氢化非晶硅(a-SiH)薄膜.实验证明在原有的MW ECR-CVD基础上加入热丝辅助系统能有效提高a-SiH薄膜的沉积速率并大幅改善薄膜的稳定性;薄膜的沉积速率随着沉积压强的增加和热丝温度的上升而增加.通过光致衰退实验,将样品衰退前后的红外吸收谱图进行基线拟合和高斯函数拟合,计算得到薄膜的氢含量基本不发生变化,但Si-H与Si-H2组态的相对含量改变.     

热丝法制备多晶硅薄膜晶体取向及形态的研究

采用热丝化学气相沉积法(HWCVD),在很近的热丝与衬底距离(5 mm)下沉积多晶硅薄膜,研究了热丝温度、SiH4浓度对多晶硅晶粒取向和晶粒尺寸的影响规律。结果表明:当热丝温度在1400℃~1800℃变化,衬底温度225℃~320℃时,沉积出多晶硅薄膜的择优取向随温度升高的变化规律是(111)→(220)→(111);在低的灯丝温度(≈1450℃)和低的衬底温度(≈235℃)条件下,获得了晶粒横向尺寸大于1μm、垂直尺寸大于5μm的均匀致密的多晶硅薄膜。     

MW-ECR制备的氢化非晶硅光电特性研究

通过对热丝辅助微波电子回旋共振(HW-MW-ECRCVD)法制备的氢化非晶硅(a-SiH)薄膜进行暗电导与温度关系的测试,可得到暗电导激活能(Ea),并研究了Ea与a-SiH薄膜光敏性(σph/σ d)的关系;发现随着Ea的增大,费米能级位置下移,缺陷态密度减少,薄膜的光敏性变好.     

BN薄膜的制备及BPXN1-X薄膜的紫外光敏特性

采用热丝和射频等离子体辅助化学气相沉积方法(HF-PECVD),以单晶硅为衬底在低温(< 500℃)条件下沉积氮化硼(BN)薄膜材料.通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)、 X射线衍射(XRD)及扫描电镜(SEM)对薄膜样品的组成和结构进行了分析,探讨了温度和等离子体对沉积BN薄膜的影响.此外,用紫外-可见光分光光度计(UV)测试了石英衬底上生长磷掺杂氮化硼(BPXN1-X)薄膜样品的紫外吸收特征,分析了磷掺杂对 BN光学能隙的调节作用以及 BPXN1-X薄膜在紫外空间探测领域的应用前景.结果表明,以单晶硅和光学石英玻璃为衬底在低温条件下用 HF-PECVD方法可以沉积较高质量的 BN薄膜,BN的光学能隙宽度通过磷的掺杂可以得到连续调节,在紫外空间光探测领域具有很大的应用潜力.     

石英衬底上的BPxN1-x薄膜沉积及P对其光学带隙调制的研究

以光学石英为衬底,采用热丝辅助射频等离子体增强化学气相沉积方法(HF-PECVD)沉积了BPxN1-X薄膜.通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱(EDAX)、紫外-可见(UV-VIS)等测试手段研究了薄膜的化学组成、结晶状况,以及P元素掺杂对BPxN1-X薄膜材料光学带隙的调制规律.结果表明,所沉积薄膜具有多晶团聚、定向生长的特点,其表面形貌随时间而变化,最后发展成多晶球状密堆成膜,与石英衬底结合牢固.BPxN1-x薄膜的磷元素相对含量随磷烷流量增加而增加,光学带隙相应窄化.通过控制磷的掺杂量可以有效调整该薄膜材料的光学带隙.     

热丝CVD制备微晶硅薄膜的研究

采用热丝化学气相沉积技术制备微晶硅薄膜,利用X射线衍射谱、Raman散射谱、透射光谱和扫描电子显微镜等检测手段,系统地研究沉积过程中沉积气压对微晶硅薄膜晶粒尺寸、晶态比和光学带隙的影响,运用Tacu法则对薄膜的透射率和厚度进行计算分析,得到薄膜光学带隙与沉积气压之间的关系,结果表明薄膜的光学带隙随着沉积气压的升高而单调下降。     

a-Si:H薄膜的制备工艺对其光电特性的影响

采用MW-ECR CVD方法制备的a-SiH薄膜在模拟太阳光照射下进行光敏性(σp.σ d)和光致衰退测试.对比了有、无热丝辅助沉积的薄膜的光电特性,得出沉积温度是影响薄膜光敏性的主要因素,而适当温度的热丝辅助对于薄膜的光致衰退有一定延缓作用.     

Co-Se化合物薄膜的电沉积制备与表征

采用电沉积方法在SnO2玻璃基底上制备了Co-Se化合物薄膜.研究了薄膜形成的电化学机理和电沉积工艺对薄膜组成与形貌的影响,并表征了薄膜的结构与光学性质.结果表明:Co2+受预沉积Se的表面诱导还原或直接与H2SeO3的六电子还原反应产物H2Se发生反应形成Co-Se化合物;沉积电位、沉积温度和pH值均显著影响电沉积Co-Se化合物薄膜的形貌与成分;在沉积电位为?0.5V(vs SCE)、沉积温度为50℃和pH值为2.0时可制备出表面致密平整且呈六方晶型结构的富硒CoSe薄膜,其光吸收系数达到1×105 cm?1,直接带隙宽度为(1.53±0.01)eV,接近单结太阳电池光吸收层材料的理论最佳值.     

衬底温度对低温制备纳米晶硅薄膜的影响

采用传统的射频等离子体增强化学气相沉积技术,在较高的工作气压130Pa和较高的射频功率70W下,在＞100℃的低温下,以0.14nm/s速率制备出优质的纳米晶硅薄膜.研究结果表明,薄膜晶化率和沉积速率与衬底温度有密切关系.当衬底温度＞100℃,薄膜由非晶相向晶相转化,随着衬底温度的进一步升高,薄膜晶化率增大,当温度为300℃时,薄膜的晶化率达82%,暗电导率为10-4·cm-1数量级,激活能为0.31eV.当薄膜晶化后,沉积速率随衬底温度升高而略有增加.