离子束溅射波积非晶硅的光特性研究

本文论述了应用离子束溅射淀积非晶硅薄膜及薄膜制成后的退火与氢化处理,讨论了薄膜光特性差异的机理和获得良好光特性的方法。文中提供了有关工艺参数、光电导和暗电导与温度的关系曲线以及光学参数。     

掺稀土元素钇的n-型a-Si:H 薄膜

本文报导了将稀土元素钇(Y)掺入非晶硅中的实验结果。在含有氢气的氩气中由射频溅射获得了掺钇的α—Si:H 薄膜,热探针测试表明样品为 n 型,室温(300K)直流电导率最大值为6×10~(-1)Ω~(-1)·cm~(-1)。变温电导测量指出,在室温附近样品是激活型延展态电子导电,所得样品的电导激活能最小值为0.12ev。将掺钇的α—Si:H 膜沉积在 p 型单晶硅片上,制备出α—Si/c—Si 结构的p—n 结,测量其电流—电压特性结果表明,它具有象晶态半导体 p—n 结同样的整流作用。     

GD-a-SiC∶H薄膜光诱导电导变化

本文主要介绍了 GD—a—SiC∶H 薄膜长时间光照前后暗电导、光电导、缴活能的变化,并介绍了光照前后光电流与光强的关系.实验表明这种变化与样品的费米能级位置有关,电导激活能小的样品呈现正常的 S—W 效应.电导激活能大的样品呈现反常的 S—W 效应。     

a-Si_XC_(1-X)∶H薄膜的制备及其特性的研究

作为目前研制非晶硅太阳能电池的重要材料之一:a—Si_xC_(1-x)∶H 薄膜,最近已在我们实验室制备出来了。我们已对这种材料的性能:如红外吸收振动谱(IR)、化学分析电子谱(ESCA)、电子自旋共振谱(ESR)、光电导与暗电导之比(σP/σD)、光学禁带宽度(Eopt)的测量、以及制备的工艺条件等,作了初步的分析,现将实验结果简报如下:     

非晶态硒化镉薄膜光电特性的研究

本文报道用真空热蒸发淀积非晶态硒化镉薄膜,研究淀积基底温度及退火处理对薄膜光电特性的影响。光谱实验表明吸收边有随基底温度降低而向长波方向移动的现象,发现淀积基底温度为150℃的样品其光电导与暗电导的比率最高。用超短序列光脉冲对薄膜的瞬态光电导特性进行研究,表明非晶态硒化镉薄膜对ps级超短光脉冲具有良好的瞬态响应,可用作快速光电探测器的光敏材料薄膜。     

a—Si的气相和离子注入硼掺杂及其通氢退火效应

本文报道了射频溅射制备的α—Si:F膜对硼的气相掺杂与气体流速量、靶的类型等因素的关系;离子注入对①已掺入硼的α—Si:F膜②未掺杂的α—Si:F膜③在纯Ar气氛中溅射的α—Si膜④辉光放电制备的α—Si:H膜电阻率的影响;报道了退火对掺杂膜电阻率的影响;对各种现象的物理机制作了简单的分析。     

溅射时间对γ′-Fe_4N薄膜的磁性影响

采用直流磁控溅射方法,以Ar/N2作为放电气体(N2/(Ar N2)=10%),在玻璃衬底上于不同溅射时间获得了γ′-Fe4N单相薄膜。利用X射线衍射(XRD)和超导量子干涉仪(SQUID)研究了溅射时间对薄膜的生长及磁性性能的影响。结果表明薄膜样品明显沿γ′-Fe4N(111)晶面择优取向进行生长,其(111)晶面平行于样品的膜面。随溅射时间的增加,薄膜样品的晶粒尺寸没有明显的变化,薄膜厚度和矫顽力随溅射时间的增加而显著增大。     

利用13.56MHz射频PECVD技术高速沉积器件级质量的μc-Si:H薄膜材料

利用13．56MHz射频等离子体增强化学气相沉积(RF—PEcVD)技术，高速沉积器件级质量的微晶硅(μc-Si：H)薄膜，研究了沉积压力、射频功率、电极间距、氢稀释度等参数对沉积速率的影响，通过选择适当的沉积参数．得到了沉积速率为0．3～0．4nm／s的μc-Si：H薄膜材料．薄膜的暗电导为10^-7S／cm量级,光电导与暗电导之比近似为2个量级．电导激活能为0．52eV左右．所得的μc-Si：H薄膜材料稳定性好，达到了器件级质量。     

ITO透明导电薄膜的制备及光电特性研究

论述了高温直流磁控反应溅射法制备ITO透明导电薄膜时氧分压、溅射气压和溅射电流等参数对其光电特性的影响 .当氧分压、溅射气压和溅射电流过高或过低时 ,会导致金属In ,InO ,SnO和Sn3 O4等物质以及晶体缺陷的生成 ,从而降低ITO薄膜的导电性或可见光透过率 ,甚至同时降低其光电性能 .实验结果表明 ,当Ar流量为 4 0 2cm3 ·min-1、温度为 36 0℃和旋转溅射时间为 90min等参数保持不变时 ,ITO薄膜光电特性最佳溅射参数的氧流量为 0 4 2cm3 ·min-1,溅射气压为 0 5Pa ,溅射电流 0 3A(溅射电压约为 2 4 5V ) ,所得薄膜的方块电阻为 5 7Ω、波长为 5 5 0nm的绿光透过率达到 88 6 % (洁净玻璃基底的绿光透光率为 91 6 % ) .     

溅射时间对γ′-Fe4N薄膜的磁性影响

采用直流磁控溅射方法,以Ar/N2作为放电气体（N2/（Ar＋N2）=10%）,在玻璃衬底上于不同溅射时间获得了γ′-Fe4N单相薄膜。利用X射线衍射（XRD）和超导量子干涉仪（SQUID）研究了溅射时间对薄膜的生长及磁性性能的影响。结果表明薄膜样品明显沿γ′-Fe4N（111）晶面择优取向进行生长,其（111）晶面平行于样品的膜面。随溅射时间的增加,薄膜样品的晶粒尺寸没有明显的变化,薄膜厚度和矫顽力随溅射时间的增加而显著增大。     

掺杂a-Si∶H薄膜的非平衡热缺陷研究

通过直流暗电导率温度依赖关糸σ(T)和光吸收谱的测量,研究了退火降温速率对掺杂a—Si∶H薄膜中热缺陷的影响.     

退火对CdS多晶薄膜电学性质的影响

对不同温度下退火的ＣｄＳ多晶薄膜测量了暗电导率σｄ和暗电导－温度关系,发现未退火ＣｄＳ的暗电导率为１０－５Ω－１ｃｍ－１,经退火后σｄ增加,在２００℃退火σｄ有极大值．退火后电导激活能Ｅａ减小     

衬底偏压对γ-′Fe_4N薄膜磁性的影响

采用直流磁控溅射方法, 以Ar/N2(N2/(Ar N2)=10%)为放电气体, 在Si(100)单晶衬底上获得了γ′-Fe4N薄膜样品. 利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究衬底偏压对γ′-Fe4N薄膜样品的影响. 结果表明, 随着衬底负偏压的增大, γ′-Fe4N薄膜样品的晶胞参数减小, Fe和N的化合效率与样品的致密度提高, 表面缺陷减少, 矫顽力降低.     

SnO2：F透明导电薄膜及其物理特性

本文中报道优质SnO_2:F透明导电薄膜的制备方法,通过对薄膜透射率和电导(方块电阻)的测量分析,研究薄膜特性与工艺条件的关系,探讨最佳工艺条件和薄膜形成规律。提出一种SnO_2:F 晶体缺陷结构模型,可以较好解释电导随 F掺杂浓度的变化结果。     

射频溅射两步法制备立方氮化硼（c—BN）薄膜

用常规射频(RF)溅射系统，采用两步法在Si(111)衬底上制备出较高粘附性的立方氮化硼(c—BN)薄膜。沉积过程分为成核(第一步)和生长(第二步)两步，当由第一步变为第二步时，工作气体由Ar气变为Ar和N2的混合气体，衬底温度和偏压也降为较低的值。对不同生长阶段的薄膜进行了SEM、FTIR分析，对最后沉积的薄膜进行了XPS分析。结果表明：采用两步法在Si(111)衬底上沉积的c—BN薄膜内应力较之常规方法减小约11．3GPa，薄膜的B、N原子之比为1．01，c—BN的体积分数为88％，薄膜置于自然环境中6个月尚未有剥离现象。文中还讨论了c—BN薄膜的综合生长机制。     

Fe/Cu巨磁阻多层薄膜的XPS研究

利用磁控溅射方法在Si衬底上制备了Cu/Fe多层薄膜, 采用XPS方法及Ar离子对薄膜样品进行刻蚀. 研究表明, 在多层薄膜的溅射界面存在合金, 并观测到溅射层向基体扩散的现象.     

铜基薄膜太阳能电池窗口层ZnO膜的制备及性能研究

文章基于脉冲直流磁控溅射技术,在普通钠钙玻璃上沉积ZnO薄膜,主要研究了沉积过程中基底温度和O_2/(O_2+Ar)流量比对ZnO薄膜的结构,表面形貌,光电性能的影响。结果表明,所沉积的ZnO薄膜均为六方纤锌矿结构,且沿c轴方向择优生长。此外,所制备的ZnO薄膜在可见光区域的平均透过率均超过了90%。随着基底温度的升高,ZnO薄膜的颗粒尺寸和RMS粗糙度呈升高趋势,薄膜的载流子浓度没有明显的变化,载流子迁移率则呈增大趋势。随着O_2/(O_2+Ar)比值的升高,ZnO薄膜的结晶状态没有明显改变,薄膜中载流子浓度逐渐降低。通过调节基底温度和O_2/(O_2+Ar)比值可以优化ZnO薄膜的光电特性,以便更好应用于铜基薄膜太阳能电池的窗口层。     

退火对非晶态碲镉汞薄膜稳定态光电导的影响

利用射频磁控溅射方法,在宝石衬底上制备了非晶态碲镉汞(a-HgCdTe)薄膜。对原生a-HgCdTe薄膜进行了不同退火时间和不同退火温度的热退火,在80～300K温度范围内,分别测量了原生和退火处理后的a-HgCdTe薄膜样品的稳定态光电导,研究了退火时间和退火温度对非晶态HgCdTe薄膜的稳定态光电导和激活能的影响。结果表明,原生和退火a-HgCdTe薄膜的稳定态光电导具有热激活特性;随着退火时间增加或退火温度升高,a-HgCdTe薄膜的晶化程度提高,导致光电导增大,光电导激活能降低。利用非晶-多晶转变机制讨论了实验结果。     

H2对Al-Si-GNP共掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

以玻璃为基底,采用射频磁控溅射法制备了Al_2O_3、SiO_2、氧化石墨烯(GNP)共掺杂氧化锌(GASZO)透明导电薄膜.考察了在Ar(流量不变)中H_2流量对薄膜制备的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)等对薄膜形貌、结构进行了表征.结果表明薄膜晶相为纤锌矿结构、呈c轴择优取向; Scherrer公式计算发现增加H_2量,可以减小薄膜的平均晶粒尺寸; H_2流量对薄膜内应力影响较大.此外,还采用四探针测试仪、紫外—可见分光光度计(UV-Vis)等对薄膜的光电性能进行了表征.当Ar流量为70 sccm、H_2占溅射气氛1. 00%时,薄膜具有最低电阻率7. 746×10~(-4)Ω·cm;适量的H_2流量可以提高玻璃在近紫外区的透过率;镀膜后样品在可见光区的平均透过率为90%左右.     

衬底偏压对γ′-Fe4N薄膜磁性的影响

采用直流磁控溅射方法, 以Ar/N₂（N₂/(Ar+N₂)=10％）为放电气体, 在Si(100)单晶衬底上获得了γ′-Fe₄N薄膜样品. 利用X射线衍射(XRD)和振动样品磁强计(VSM)研究衬底偏压对γ′-Fe₄N薄膜样品的影响. 结果表明, 随着衬底负偏压的增大, γ′-Fe₄N薄膜样品的晶胞参数减小, Fe和N的化合效率与样品的致密度提高, 表面缺陷减少, 矫顽力降低. 