轻掺杂氢化非晶硅的制备与光电性能研究

采用等离子体化学气相沉积(PECVD)法,以高纯度硅烷(SiH4)为反应气体,硼烷(B2H6)为掺杂气体,在ITO玻璃衬底上制备出硼轻掺杂浓度的氢化非晶硅(a-Si∶H)半导体薄膜。测量了样品的光暗电导率、折射率、消光系数、禁带宽度随掺杂浓度的变化。结果表明:随着硼掺杂浓度的增加,薄膜的暗电导率先减小后增大。消光系数、禁带宽度等都随着掺杂浓度的增加而变化。在不同工艺条件下,改变硼掺杂浓度,确定了最佳掺杂比(光暗电导率之比最大),制备出适合器件级轻掺杂氢化非晶硅薄膜光敏层。     

Ar环境下氢化非晶锗硅的制备与特性研究

采用RF-PECVD法在氩环境下制备了Ge掺杂a-Si∶H.将样品通过台阶仪、傅里叶红外光谱仪、紫外可见光分光光度计以及Keithley高阻仪进行分析测试,研究了不同掺杂比例对非晶硅薄膜沉积速率、结构因子、光学带隙及光暗电导率的影响.实验表明:薄膜沉积速率随掺杂量的增大而增大;薄膜结构因子随掺杂量的增大而减小;薄膜对可见光的吸收随掺杂量的增大出现红移,光学带隙减小;掺杂比例较低时,薄膜光暗电导率变化不明显,当GeH4量达20 cm3/min时,薄膜暗电导明显增大,光暗电导比减小.     

微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜光电导性能研究

采用射频磁控溅射的方法制备了微量硼掺杂氢化非晶硅薄膜,对样品的光电导性能进行了研究.结果表明,不同的硼掺杂量下,氢化非晶硅薄膜透过率随掺杂量的增加而变大,透过率曲线截止边红移;吸收系数随着硼掺杂量的增加而增大;薄膜的折射率随着波长的增加而下降,同一波长下随着掺杂量的增加而增大,在500 nm波长处折射率达到4.2以上,最大到4.6;薄膜的交流电阻率在微量硼掺杂下随着硼掺杂量的增加先减小后增大.     

射频磁控溅射法制备液晶光阀光导层的研究

采用射频磁控溅射的方法制备了用于液晶光阀光导层的氢化非晶硅薄膜,研究了工艺参数对氢化非晶硅薄膜透过率及光电导性能的影响。结果表明,薄膜的沉积速率随着溅射功率和衬底温度的升高呈先增加后减小的趋势,在衬底温度为300℃,溅射功率为300W左右沉积速率达到最大,在溅射2h后沉积速率随着溅射时间的增加而下降;薄膜的光吸收系数随衬底温度的升高而增大,随溅射功率的增加而减小;交流电导率随衬底温度和溅射功率的升高而下降;薄膜在可见光范围内透过率随着H分压的增大而增大,且吸收边发生蓝移。     

溅射参数对Ge_2Sb_2Te_5薄膜光学常数的影响

研究了溅射参数对 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的光学常数随波长变化关系的影响 ,结果表明 :(1)当溅射功率一定时 ,随溅射氩气气压的增加 Ge2 Sb2 Te5 薄膜的折射率先增大后减小 ,而消光系数先减小后增大 .(2 )当溅射氩气气压一定时 ,对于非晶态薄膜样品 ,在 5 0 0 nm波长以下 ,折射率随溅射功率的增加先增加后减小 ,消光系数则逐渐减小 ;在 5 0 0 nm以上 ,折射率随溅射功率的增加逐渐减少 ,消光系数先减小后增加 .对于晶态薄膜样品 ,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加 ,消光系数则逐渐减少 .(3)薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化 ,在长波     

溅射参数对Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的影响

研究了溅射参数对Ge2Sb2Te5薄膜的光学常数随波长变化关系的影响,结果表明：(1)当溅射功率一定时,随溅射氩气气压的增加Ge2Sb2Te5薄膜的折射率先增大后减小,而消光系数先减小后增大.(2)当溅射氩气气压一定时,对于非晶态薄膜样品,在500nm波长以下,折射率随溅射功率的增加先增加后减小,消光系数则逐渐减小;在500nm以上,折射率随溅射功率的增加逐渐减少,消光系数先减小后增加.对于晶态薄膜样品,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加,消光系数则逐渐减少.(3)薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化,在长波长范围变化较大,短波长范围变化较小.探讨了影响Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的机理.     

电子束热蒸发非晶硅薄膜红外光学特性

采用Ar+离子束辅助电子束热蒸发技术制备非晶硅(a-Si)薄膜,利用正交实验研究了薄膜红外光学常数与工艺参数之间的关系.采用椭偏仪和分光光度计分析了薄膜沉积速率、基底温度和工作真空度对非晶硅薄膜的折射率和消光系数的影响.实验结果表明:影响a-Si薄膜光学特性的主要因素是沉积速率和基底温度,工作真空度的影响最小.随着沉积...     

射频磁控溅射法制备硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜的研究

研究了工艺参数对硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜形成及光电导性能的影响。采用射频磁控溅射的方法制备了硼轻掺杂的氢化非晶硅薄膜,结果表明,衬底温度和溅射功率对薄膜的沉积速率、掺杂量、光吸收系数、电导率等有着很大的影响,在温度300℃,溅射功率300 W时沉积速率达到最大。通过实验得到的规律可以通过调整工艺参数来得到性能优良的硼轻掺杂氢化非晶硅薄膜。     

溅射参数为Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的影响

研究了溅射参数对Ge2Sb2Te5薄膜的光学常数随波长变化关系的影响。结果表明：（1）当浅射功率一定时,随溅射氩气气压的增加Ge2Sb2Te5薄膜的折射率先增大后减小,而消光系数先减小后增大。（2）当溅射氩气压一定时,对于非晶态薄膜样品,在500nm波长以下,折射率随溅射功率的增加先增加后减小,消光系数则逐渐减小;在500nm以上,折射率随溅射功率的增加逐渐减少,消光系数先减小后增加。 对于晶态薄膜样品,在整个波长范围折射率随溅射功率的增加先减小后增加,消光系数则逐渐减少。（3）薄膜样品的光学常数都随波长的变化而变化,在长波长范围变化较大,短波长范围变化较小,探讨了影响Ge2Sb2Te5薄膜光学常数的机理。     

直流磁过滤电弧沉积氮化铝薄膜的研究

利用直流电弧技术在硅基片上制备氮化铝薄膜,研究了薄膜的折射率、消光系数、透过率和沉积速率.薄膜的光学折射率、消光系数、厚度通过椭偏法测试并拟合得到;薄膜的透过率谱通过傅里叶变换红外光谱仪测试,薄膜的沉积速率通过厚度的相应时间计算得到;利用柯希模型来拟合测试得到可见区光学常数,外推得到薄膜在整个近红外、中远红外的光学常数.结果表明:薄膜的折射率随工艺参数的不同有较大的变化范围,并且薄膜在较宽的光谱范围内消光系数为零;薄膜的沉积速率达到85 nm-min-1,单面镀制氮化铝薄膜的硅样片的峰值透过滤达到了69.2%.     

掺磷a-Si∶H红外薄膜电阻率及电阻温度系数研究

用等离子体增强化学气相沉积方法制备了掺磷氢化非晶硅薄膜材料,对薄膜的电阻率以及电阻温度系数进行了详细研究.结果表明,掺磷a-Si∶H薄膜的电阻率随磷掺杂比(PH3/SiH4)的增大和气体温度的升高而降低,但随退火温度的升高而增大;掺磷a-Si∶H薄膜的电阻温度系数随薄膜自身电阻率的增大而增大,但随环境温度的升高而降低.     

基于组分调节减小AZO表面等离子体损耗的研究

在蓝宝石衬底上制备了具有不同铝(Al)掺杂浓度的掺铝氧化锌(AZO)薄膜,并对其进行了紫外-可见吸收光谱、霍尔效应、折射率及介电常数测试,研究了Al组分对AZO薄膜的光电、表面等离子体性质的影响。随着Al组分浓度的逐渐增大,AZO薄膜吸收边发生蓝移且吸收强度逐渐减小,光学损耗减小;同时,载流子浓度与迁移率先增大后减小,而电学损耗先减小后增大。     

制备工艺对ITO薄膜的电阻率及沉积速率的影响

采用射频磁控溅射法制备了氧化铟锡[ITO,In2O3:SnO2=90:10(质量比)]薄膜,详细探讨了溅射气氛氧氩体积比、溅射功率及溅射气压对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响。结果表明:溅射工艺参数对ITO薄膜电阻率和沉积速率的影响十分明显。随着氧氩体积比的增大,样品的电阻率显著增大,沉积速率下降;随着溅射功率的增加,ITO薄膜的电阻率先减小后略微增大,沉积速率上升;随着溅射气压升高,ITO薄膜的电阻率先减小后增大,当溅射气压增大到较大值时,ITO薄膜的电阻率又开始减小,而沉积速率则先上升后下降。     

非晶硅光电导层交流电阻率的研究

利用等效电路,估算出高性能液晶光阀对非晶硅光电导层交流电阻率的要求。用化学气相沉积法在最佳工艺条件下制备了非晶硅薄膜,测量了样品的交流电阻率。结果表明,非晶硅薄膜的交流电阻率随照射光的波长增大而先减小后增大,随功率密度、衬底温度和射频功率的增大而减小。样品的交流电阻率满足高性能液晶光阀光电导层的要求。     

八羟基喹啉镉薄膜制备及其光学特性

用真空蒸镀方法,在玻璃衬底上制备了衬底温度不同的八羟基喹啉镉薄膜.XRD分析表明,八羟基喹啉镉薄膜呈多晶态,且衬底温度越高,衍射峰越强,薄膜的结晶性能逐渐变好,结晶晶粒尺度也越大.AFM研究表明,衬底温度升高,薄膜表面形貌越均匀有序,质量变好.MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪研究发现,衬底温度升高导致反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小.随着衬底温度升高,因薄膜晶粒尺度增大,折射率和消光系数也增大;并给出了它们的变化范围.     

八羟基喹啉镉薄膜制备及其光学特性

用真空蒸镀方法,在玻璃衬底上制备了衬底温度不同的八羟基喹啉镉薄膜.XRD分析表明,八羟基喹啉镉薄膜呈多晶态,且衬底温度越高,衍射峰越强,薄膜的结晶性能逐渐变好,结晶晶粒尺度也越大.AFM研究表明,衬底温度升高,薄膜表面形貌越均匀有序,质量变好.MM-16相调制型椭圆偏振光谱仪研究发现,衬底温度升高导致反蒸发增强,薄膜生长速率减小,随着入射光波长的增加,薄膜的折射率和消光系数逐渐减小.随着衬底温度升高,因薄膜晶粒尺度增大,折射率和消光系数也增大;并给出了它们的变化范围.     

沉积速率对热舟蒸发LaF3薄膜性能的影响

用热舟蒸发方法在不同的沉积速率下制备了LaF3单层膜,并对部分单层膜进行了真空退火.分别采用X射线衍射(XRD),Lambda 900光谱仪和355 nm Nd∶YAG脉冲激光测试了薄膜的晶体结构、透射光谱和激光损伤阈值(LIDT),并通过透射光谱计算得到样品的折射率和消光系数.实验结果表明,增大沉积速率有利于LaF3薄膜的结晶和择优生长,可以提高薄膜的致密性和折射率,但薄膜的抗激光损伤能力有所下降;沉积速率太大,又会恶化薄膜的结晶性能,同时薄膜中产生大量孔洞,薄膜的机械强度降低,导致薄膜的折射率减小和抗激光损伤能力降低.真空退火对薄膜的抗激光损伤能力有不同程度的提高.     

非晶硅薄膜光吸收系数的研究

用化学气相沉积法制备非晶硅薄膜,测量了样品的光吸收系数及其波长区域范围.测得在最佳工艺条件下,非晶硅薄膜的光吸收系数随入射光波长增大而减小,随衬底温度升高而增大,随射频功率和反应气体流量的增大而减小,在700 nm附近的光吸收系数不低于1×103 cm-1,满足高性能液晶光阀对光电导层的性能要求.     

硼轻掺杂对非晶硅薄膜光电性能的影响

用化学气相沉积法制备了厚度为 2 μm左右、掺杂比为 ( 2～ 6)× 1 0 -6的硼轻掺杂非晶硅半导体薄膜 ,测量了样品光电流随掺杂比、电压和光波长的变化。结果表明 ,非晶硅薄膜的光电流随掺杂比、电场强度和光功率密度的增大而增大 ,光电流灵敏度最高频谱范围随掺杂比和电场强度的增大而增大 ,掺杂比改变对光电流的影响比电场强度和光功率密度变化的影响更明显     

椭圆偏振研究溅射气压对锰膜光学性质的影响

采用射频磁控溅射技术在Si(111)基片上制备金属锰膜,用椭圆偏振光谱在2.0~4.0 e V光子能量范围内研究了溅射压强对锰膜光学性质的影响.分别用德鲁得-洛伦兹模型以及有效介质模型对椭偏参数进行拟合,结果表明随压强增大薄膜致密度先增大后减少;折射率随压强增大先减少后增大;而消光系数随压强的变化与光子能量有关,在低能量区变化复杂,高能量区随压强增加与折射率规律一致.分析表明上述变化与薄膜的致密度密切相关.