激光干涉结晶法制备三维有序分布的nc-Si阵列

利用准分子激光干涉结晶法使a Si∶H/a SiNx∶H多层膜中的超薄a Si∶H层定域晶化 ,成功地制备出三维有序分布的nc Si阵列。原子力显微镜 (AFM )、微区拉曼 (micro Raman)光谱及剖面透射电子显微镜 (X TEM)的分析结果揭示在晶化薄膜中已形成平均尺寸约为 3 6nm ,横向周期 2 μm ,纵向周期与a Si∶H/a SiNx∶H多层膜周期 (14nm)相等的nc Si阵列。     

μc-Si∶H/a-Si∶H多层膜的周期性结构和量子尺寸效应

利用射频辉光放电法 ,通过周期性交替切换两种耦合电极的方式 ,制备了 μc- Si∶ H/a- Si∶ H多层膜 .低角度X射线衍射 (L AXRD)测试表明 ,这种多层膜具有良好的周期性结构 .观察了上述多层膜的光学性质及电导率与温度的关系 ,发现其吸收边随着 a- Si∶ H层的减薄而蓝移 ,低温下的电导激活能 Ea 随着 a- Si∶ H层的减薄而减小 .     

掺杂nc-Si∶H膜的电导特性

采用常规 PECVD工艺 ,以高纯 H2 稀释的 Si H4 作为反应气体源 ,以 PH3作为 P原子的掺杂剂 ,在 P型 ( 1 0 0 )单晶硅 ( c- Si)衬底上 ,成功地生长了掺 P的纳米硅膜 ( nc- Si( P)∶ H)膜 .通过对膜层结构的 Raman谱分析和高分辨率电子显微镜 ( HREM)观测指出 :与本征 nc- Si∶H膜相比 ,nc- Si( P)∶ H膜中的 Si微晶粒尺寸更小 (～ 3nm) ,其排布更有秩序 ,呈现出类自组织生长的一些特点 .膜层电学特性的研究证实 ,nc- Si( P)∶ H膜具有比本征 nc- Si∶ H膜约高两个数量级的电导率 ,其 σ值可高达 1 0 - 1～ 1 0 - 1Ω- 1· cm- 1.这种高电导率来源于 nc-     

等离子体化学气相沉积非晶SiO_x∶H(0≤x≤2.0)薄膜的红外光谱

以等离子体化学气相沉积法 (PECVD)在 30 0℃下用 Si H4和 O2 混合气体制备了非晶 Si Ox∶ H(a- Si Ox∶ H,0≤ x≤ 2 .0 )薄膜 ,并用傅里叶红外光谱 (FT- IR)测试分析了薄膜中的 Si— O— Si键红外吸收特性 .Si— O— Si伸缩振动模在 10 5 0 cm- 1和 115 0 cm- 1附近有两个吸收峰 ,而弯曲振动模在 80 0 cm- 1附近有一个吸收峰 . 10 5 0 cm- 1和115 0 cm- 1 吸收带的吸收强度之和 Isum与薄膜中的 Si原子密度 NSi之比 Isum/ NSi在氧含量 x =0— 2 .0的范围内和 x成正比 .求得氧含量比例系数 ASi O (Si— O谐振子强度的倒数 )为 1.48× 10 1 9cm- 1 .     

等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射

报道了在等离子体增强化学气相沉积 (PECVD)系统中用交替淀积 a-Si对其进行原位等离子体氧化的方法制备了 a-Si∶H/ Si O2 多层膜。随着 a-Si∶H子层的厚度从 3 .8nm减小到 1 .5 nm,a-Si∶H/ Si O2 多层膜的光吸收边和光致发光 (PL )出现了蓝移。在晶化的 a-Si∶ H/ Si O2 多层膜中不仅观察到室温下的红光带 (80 0nm)的发光峰 ,而且还观察到蓝光发射 (4 2 5 nm) ,结合 Raman,TEM和 PL测试 ,对其原因作了简单的分析     

a-Si/μc-Si叠层结构太阳能电池中的光诱导性能衰退

通过应用 Scharfetter- Gummel解法数值求解 Poisson方程 ,对经高强度光辐照过的a- Si/ μc- Si叠层太阳能电池进行计算机数值模拟分析。结果表明 ,光生空穴俘获造成的 a- Si∶H(与μc- Si∶ H)中正空间电荷密度增加改变了电池内部的电场分布 ,普遍抬高 a- Si∶ H薄膜中电场强度。在光照射下 ,空间电荷效应不会给 a- Si/μc- Si叠层结构中的 a- Si∶ H薄膜带来准中性区 (低场“死层”) ,因而没有发生 a- Si/μc- Si叠层太阳能电池顶电池 (a- Si∶ H p- i- n)的光诱导性能衰退。a- Si/μc- Si叠层结构太阳能电池具有较高的光稳定性。     

SiC/nc-Si多层薄膜的光致可见发光谱的紧束缚理论

用Vogl提出的sp3s紧束缚模型来研究碳化硅/纳米硅（SiC/nc-Si）多层薄膜的能带结构与其光致发光谱的关系，并设计出SiC/nc-Si多层薄膜最佳结构为{Si}1{SiC}8，即碳化硅层的厚度是纳米硅层厚度的8倍时的超晶格结构蓝光发射的效率最高. 在等离子体增强化学气相沉积系统中,通过控制进入反应室的气体种类逐层沉积含氢非晶SiCx∶H(a-SiCx∶H)和非晶Si∶H (a-Si∶H) 薄膜,然后经过高温热退火处理,成功制备出了晶化纳米SiC/nc-Si(多晶SiC和纳米Si)多层薄膜. 利用截面透射电子显微镜技术分析了a-SiCx∶H/nc-Si∶H多层薄膜的结构特性,表明制得的超晶格结构稍微偏离设计，它的结构为{Si}1{SiC}5. 最后对晶化样品的光致发光谱进行研究，详细分析了各个光致发光峰的物理本质.     

多层集成结构

在器件单元的第1层上生长1层或更多层,可以提高集成电路的密度。 这种用Si作衬底的多层集成电路结构,可按下列步骤制得: (A)制得第1层集成电路结构(图1)后,用低温淀积法在其表面覆盖一层2000—3000A的氧化层或氮化层2。此层作绝缘用。 (B)用低温化学汽相淀积法或真空电子束蒸发法,在氧化层/氮化层上淀积1—2μm厚的无定形硅(a—Si)或多晶硅(Poly—Si)层3。     

多晶硅太阳电池的氮化硅钝化

全面介绍了等离子增强化学汽相沉积 ( PECVD)纳米氮化硅 ( Si Nx∶ H)光电薄膜的技术发展及现状 ,分析了 PECVD法沉积的 Si Nx∶ H薄膜对多晶硅太阳电池的体钝化和表面钝化机理     

Si1-xGex∶C缓冲层上Ge薄膜的CVD外延生长

用化学气相沉积方法，在Si(100)衬底上生长Si1-xGex∶C合金作为缓冲层，继而外延生长了Ge晶体薄膜. 根据AES测量结果可以认为，缓冲层包括由衬底中的Si原子扩散至表面与GeH4, C2H4反应而生成的Si1-xGex∶C外延层和由Si1-xGex∶C外延层中Ge原子向衬底方向扩散而形成的Si1-xGex层. 缓冲层上外延所得Ge晶体薄膜晶体取向较为单一，其厚度超过在Si上直接外延Ge薄膜的临界厚度，且薄膜中的电子迁移率与同等掺杂浓度(1.0E19cm-3)的体Ge材料的电子迁移率相当.     

a-SiO_x∶H/a-SiO_y∶H多层薄膜微结构的退火行为

采用 PECVD技术在 P型硅衬底上制备了 a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜 ,利用 AES和 TEM技术研究了这种薄膜微结构的退火行为 .结果表明 :a- Si Ox∶ H/a- Si Oy∶ H多层薄膜经退火处理形成 nc- Si/Si O2 多层量子点复合膜 ,膜层具有清晰完整的结构界面 .纳米硅嵌埋颗粒呈多晶结构 ,颗粒大小随退火温度升高而增大 .在一定的实验条件下 ,样品在 650℃下退火可形成尺寸大小合适的纳米硅颗粒 .初步分析了这种多层复合膜形成的机理     

在SiO_2中掺Al对Au/纳米(SiO_2/Si/SiO_2)/p-Si结构电致发光的影响

利用射频磁控溅射方法 ,制成纳米 Si O2 层厚度一定而纳米 Si层厚度不同的纳米 (Si O2 / Si/ Si O2 ) / p- Si结构和纳米 (Si O2 ∶ Al/ Si/ Si O2 ∶ Al) / p- Si结构 ,用磁控溅射制备纳米 Si O2 ∶ Al时所用的 Si O2 / Al复合靶中的 Al的面积百分比为 1% .上述两种结构中 Si层厚度均为 1— 3nm ,间隔为 0 .2 nm .为了对比研究 ,还制备了 Si层厚度为零的样品 .这两种结构在 90 0℃氮气下退火 30 m in,正面蒸半透明 Au膜 ,背面蒸 Al作欧姆接触后 ,都在正向偏置下观察到电致发光 (EL ) .在一定的正向偏置下 ,EL强度和峰位以及电流都随 Si层厚度的增加而     

n~+-i-n~+结构的电极附近结区电场对SCLC法确定薄a—Si:H膜隙态密度的影响──计算机模拟分析

将描述电极性质的结区电场选作n~+-i-n~+或(n~+-n-n~+)结构a—Si:H器件电流流动微分方程组的另一对边界条件,应用Runge-Kutta法由初值问题技术解微分方程组得到该器件J-V特性数值解。在此基础上,空间电荷限制电流(SCLC)法推导出不同厚度薄a—Si:H样品隙态密度,证实了其费米能级附近隙态密度G(E_F)随厚度减少而增加是电极附近结区电场引起的。     

μc-SiC/poly-Si异质结太阳能电池制造中的一些技术分析

应用计算机数值模拟方法计算n＋（μc－SiC：H）／p（poly－Si）及n＋（μc－SiC∶H）／i（a－SiC∶H）／p（poly－Si）异质结太阳能电池中的电场强度分布，说明μc－SiC／poly－Si异质结电池制造中μc－SiC：H膜厚选择，进而对嵌入a-SiC∶H薄层的μc－SiC／poly－Si异质结太阳能电池设计进行分析，包括a－SiC∶H薄层N型掺杂效应，最后讨论μc－SiC／poly－Si太阳能电池稳定性。     

a-Si:H薄膜的磁场诱导红外光谱变化的研究

本文研究了在磁场作用下a—Si:H薄膜的红外光谱的变化,发现了2000cm~(-1)硅氢振动模向2100cm~(-1)硅氢振动模的直接转变,并且在这种变化中键合氢的含量不变。提出了Si—H……Si弱耦合模型。     

非晶态半导体在摄象器件中的应用

非晶态物质是当前物理学界研究的一个重要对象,而对其中的非晶态半导体的研究可以说是半导体研究领域中除了大规模集成电路外的又一个具有无限广阔发展余地的领域。直到80年代中,对非晶态半导体的研究还只集中在硫硒族玻璃上,自从1975年英国Spear小组用辉光放电法制出了低态隙密度的非晶态氢硅合金(a—Si∶H)后,引起了世界性的注意,对非晶态半导体的研究开始转向以a—si∶H为代表的IV族元素,并在太阳能电池摄像器件、     

扩展的PECVD应用于大面积太阳能电池制造

基于非晶硅（a—Si：H）和微晶硅（μc—Si：H）的薄膜太阳能电池模块日渐成为低成本、大规模光伏（PV）应用的最佳选择。这类模块的吉瓦级产品需要大面积的均匀吸收层，同时也需要很高的吸收层的沉积速度。     

采用新技术制备16灰度级10英寸TFT——LCDs

一、引言显示面积大并具有多个灰度级的有源矩阵TFT—LCDs已得到广泛地发展。我们制做了10英寸对角线16个灰度级(4096种颜色)的a—Si TFT—LCDs,矩阵分辨率高达480(V)×640×33(H)个象素。由于a—Si TFT矩阵的制备技术是实现高性能TFT—LCDs的重要因素之一,本文主要介绍一种制备a—Si TFT矩阵的新技     

Pd/a-Si:H界面的光电子能谱研究

本文利用光电子能谱(XPS、UPS)技术研究了Pd淀积层与离子注入制备的a-Si∶H层组成的系统.本工作分析了Pd/a-Si∶H的界面键合状态及组分分布的变化对价带谱与芯能级谱的影响,并与Pd/C-Si系统的结果进行了比较.结果表明:Pd/a-Si∶H界面具有与Pd/C-Si界面相似的电子结构;但是,Pd原子在a-Si∶H中具有较大的扩散速率,因此,处于更富Si的环境中。     

塑料基底a-Si∶H TFT制备技术

采用PECVD工艺,在300℃下在50μm厚的Kapton E高分子塑料片上制备了底栅结构a-Si∶H TFT阵列(20×20)。用傅里叶变换红外光谱仪表征了a-Si∶H薄膜的结构,用二探针法和四探针法分别表征了a-Si∶H薄膜和n+a-Si∶H薄膜的电导率。a-Si∶H薄膜中的H(原子数分数)约为15.6%,H主要以Si H和Si H2基团的形式存在,其电导率为8.2×10-7~8.8×10-6S/cm;n+a-Si∶H薄膜的电导率为3.8×10-3S/cm。所制备的TFT具有以下性能:Ioff≈1×10-14A,Ion≈1×10-9A,Ion/Ioff≈105,Vth≈5V,μ≈0.113cm2/(V.s),S≈2.5V/dec,满足TFT-LCD等平板显示器件的开关寻址电路要求。