ZnO∶Al绒面透明导电薄膜性能研究

利用中频脉冲磁控溅射方法,以掺杂质量2%Al的Zn(纯度99.99%)金属材料为靶材制备平面透明导电ZnO∶Al(ZAO)薄膜,利用湿法腐蚀方法,将平面ZAO薄膜在一定浓度的稀盐酸中浸泡一定时间,使其形成表面凹凸起伏的绒面结构.研究了溅射功率、工作压力、腐蚀时间以及溶液浓度对绒面ZAO薄膜表面形貌的影响,并对腐蚀前后薄膜的电阻变化进行了分析.结果表明:低功率、低气压、腐蚀时间20s、溶液浓度0.5%的条件下制备的绒面ZAO薄膜表面形貌较好,在硅薄膜太阳电池中具有潜在应用前景.     

电极结构对硅薄膜生长过程及材料特性的影响

在制备硅薄膜材料的PECVD系统中,分别采用普通平行板电极和网状电极,在相同的工艺条件下研究了电极结构对硅薄膜材料均匀性、电学性能以及微结构的影响.发现采用网状电极使薄膜(400～500nm)均匀性得到明显改善,在20cm×20cm内不均匀性从±12.6%下降到±2.1%.等离子体发光光谱的测试表明,网状电极可大大提高硅烷的利用率,因而在相同工艺条件下,生长微晶硅材料需要更高的功率密度.文中对实验结果进行了详细的讨论.     

大面积高效率高稳定非晶硅太阳电池的研究

根据电流连续性原则和光伏材料选择原则，对叠层电池的电流匹配进行了研究，结果表明，电流匹配是影响叠层电池短路电流和转换效率的重要因素之一，电流匹配可以通过调整单元电池厚度来实现，在此基础上，获得了面积为４００ｃｍ＾２，转移效率分别为８．２８％，７．５２％和６．７４％的ａ－Ｓｉ／ａ－Ｓｉ，ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ和ａ－Ｓｉ／Ａ－Ｓｉ／ａ－ＳｉＧｅ高效率叠层电池。     

VHF-PECVD法氢化微晶硅薄膜的低温制备

采用VHF-PECVD方法,以高氢稀释的硅烷为反应气体,低温条件下成功地制备了系列μc-Si∶H薄膜.对薄膜的厚度测量表明:增大激发频率和反应气压能有效提高沉积速率;随着等离子体功率密度的增大,沉积速率呈现出先增后减的变化.薄膜的Raman光谱、XRD及TEM等测试结果表明:提高衬底温度或减小硅烷浓度,可增大薄膜的结晶度和平均晶粒尺寸;等离子体激发频率的增大只影响薄膜的结晶度,并使结晶度出现极大值;薄膜中存在 (111)、(220)和(311)三个择优结晶取向,且各结晶取向的平均晶粒尺寸不同.     

多晶硅薄膜后氢化的研究

本文利用氢气射频等离子体辉光放电技术对ａ－Ｓｉ及ｐｏｌｙ－Ｓｉ薄膜进行了后氢化研究。确定了最佳后氢化处理条件，对后氢化前后材料的电学、光学及电子态等特性进行了测量，分析，结果表明氢气射频等离子体辉光放电技术能明显改善材料的性能，利用后氢化技术对ｐｏｌｙ－Ｓｉ ＴＦＴ器件进行了处理，获得了满意的效果。     

VHF-PECVD低温高速生长的硅薄膜材料特性研究

采用甚高频等离子体增强化学气相沉积(VHF-PECVD)方法,在保持其它参量不变的条件下,通过改变SiH,浓度(SC)成功地制备了一系列Si基薄膜样品。对材料特性的测试结果表明,同射频PECVD相比VHF-PECVD技术提高了薄膜的沉积速率．并且SC大相应的沉积速率也大;微区Raman谱测试计算结果表明,样品的晶化率(Xo)随SC、的逐渐增大而减小;X射线衍射(XRE))测试结果计算显示．样品的晶粒尺寸在20～30nm之间原子力显微镜(AFM)和微区Raman谱测试分析结果一致表明,过渡区在SC、在6％～8％之间;激活能测试结果表明,制备出接近本征的微晶Si材料。     

新型a-Si:H三脉冲准分子激光晶化法的研究

本文提出一种新型的降低固化速率,增大多晶硅晶粒尺寸,适于以玻璃为衬底的“三脉冲激光晶化法”,用激光晶化的热动力学数值计算模型模拟了三脉冲激光晶化条件下样品的温度场,Ｓｉ膜的熔化深度,固化速率等特性,比较了它们与单脉冲,双脉冲的不同之处,并对脉冲间延迟时间,能量密度进行了优化模拟分析,在晶化工艺参数匹配的条件下,该方法可将激光晶化的固化速率降低到０．２７ｍ／ｓ,约为常规单脉冲激光晶化法的１／４,衬底     

P-nc-si:H薄膜材料及在微晶硅薄膜太阳电池上应用

对RF PECVD技术沉积p nc Si:H薄膜材料进行了研究。随着功率的增大材料的晶化率增大。B的掺杂可以提高材料的电导率,同时会抑制材料的晶化,在纳米Si薄膜材料中B的掺杂效率很高,少量的B即可获得高的电导率,而对材料晶化影响不大。用比较高沉积功率和少量B的方法获得了高电导率、宽光学带隙和高晶化率的P型纳米Si薄膜材料(σ=0.7S/cm,Eopt>2.0eV)。将这种材料应用于微晶硅(μc Si)薄膜太阳能电池中,电池结构为:glass/SnO2/ZnO/p nc Si:H/I μC Si:H/n Si:H。首次获得效率η=4.2%的μC Si薄膜太阳能电池(Voc=0.399V,Jsc=20.56mA/cm2,FF=51.6%)。     

大电流高开关比非晶硅薄膜二极管研究

报道了采用PECVD薄膜沉积技术制备的大电流、高开关比非晶硅薄膜二极管,在制备工艺温度低于200℃下,获得正向电流密度大于50A/cm-2,±3V偏压时开关比接近105的优质非晶硅薄膜二极管,完全符合三维集成电路(3D IC)中三维只读存储器(3D ROM)的要求。文中介绍了pin型二极管的结构设计和制造条件,并讨论了本征层材料厚度和微结构、界面匹配、电极材料等因素对二极管正、反向电流特性的影响。