非晶态异质结构a-Si:H/a-SiNx:H和a-Si:H,a-SiNx:H薄膜的应力研究

实验发现在一定Si—H键浓度下,相对于平坦的硅衬底而言,在其上沉积的a-Si:H薄膜具有压缩应力,a-SiN_x:H薄膜具有伸张应力。当a-Si:H和a-SiN_x:H层厚度比近似于1:2时,硅衬底上生长的a-Si:H/a-SiN_x:H/c-Si样品,弯曲最小,并能保持很长时间。文中还给出了应力随退火变化的情况,并对实验结果进行了讨论。 关键词：     

a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的光学性质

本文介绍,当a-SiN_x:H层的厚度一定,a-Si:H层的厚度不同时,a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的光吸收系数、光学禁带宽度以及折射率随之变化的规律。     

a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格的掺杂效应

采用带有可转动掩板的沉积系统,合成出一类新的a-Si:H/掺杂a-SiN_x:H超晶格。样品中各子层厚度及a-SiN_x:H子层中N/Si比固定,仅改变掺杂浓度。结果发现:此类超晶格中的费密能级可以通过a-SiN_x:H层中的掺杂来控制,即a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格可以从n型转变为p型,依赖于a-SiN_x:H子层中B的掺杂比。然而,a-SiN_x:H子层中P的掺杂对a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格传输特性影响并不大。     

a-Si:H和a-SiN_x:H薄膜中的缺陷以及载流子的非辐射复合

应用红外光谱仪、分光光度计、光声谱仪和正电子湮没寿命谱仪,从不同的角度,研究a-Si:H和a-SiN_x:H薄膜中的成分、缺陷以及光生载流子的非辐射复合。     

a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜的皮秒时间分辨光致发光

用时间分辨激光光谱学方法研究了a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜光生载流子初始动力学过程,分析了非平衡载流子的热释和复合机制。实验还表明多层膜的发光衰减截止时间、迁移率边和带尾宽度随N含量呈非单调变化规律,转折发生在x=0.85附近,这很可能是由于不同N组份引起多层膜内电场和结构变化的结果。     

a-Si:H/a-SiNx:H超晶格薄膜光致发光性质的研究

本文报道了a-Si:H/a-SiNx:H超晶格薄膜光致发光某些性质的研究。实验发现,这种超晶格薄膜光致发光的强度和峰值能量随交替层a-Si:H厚度,测量温度及光照时间等而变化。同时还发现,在阴、阳两极上,利用GD法沉积的样品,发光强度和峰值能量也有所不同。文中对这些实验结果作了初步解释。     

MWECR CVD等离子体系统梯度磁场对沉积a-Si:H薄膜特性研究

分别研究了磁场线圈电流为115.2和137.7A以及137.7A并在加热台下加放SmCo永磁体的方法，来改变单磁场线圈分散场MWECR CVD系统等离子体室及沉积室磁场形貌.用洛伦兹拟合定量地得到了三种磁场形貌的磁场梯度.研究了磁场梯度对沉积a-Si:H薄膜性能的影响.研究表明：在衬底附近，高的磁场梯度可以获得高的沉积速率；在温度不很高时，高的磁场梯度可得到光敏性较好的a-Si:H薄膜. 关键词： 梯度磁场 洛伦兹拟合 a-Si:H薄膜 MWECR CVD系统     

用正电子湮没技术研究a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜中的界面缺陷

本文报道应用正电子湮没技术(PAT)对a-Si:H/a-SiNx:H(x≈0.5)多层膜系列样品所进行的研究。发现,由于a-Si:H和a-SiNx:H在结构方面的失配,导致在a-Si:H/a-SiNx:H多层膜中的界面区,产生大量缺陷。在a-Si:H子层中,紧靠界面的是应变层,厚度约为8;在应变层之后是过渡层,厚度约为50。在过渡层中存在大量缺陷,这就是所谓界面缺陷。     

a-Si:H/a-SiNx:H超晶格薄膜的光学性质

本文介绍,当a-SiN_x:H层的厚度一定,a-Si:H层的厚度不同时,a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格薄膜的光吸收系数、光学禁带宽度以及折射率随之变化的规律。 关键词：     

a-Si:H薄膜的表面光电压谱和光电化学特性研究

采用表面光电压谱和光电化学方法，对不同掺杂类型的氢化非晶硅(s-Si:H)薄膜的光伏响应和光电化学特性进行了研究，测定了a-Si:h薄膜的能带结构，为a-Si:H薄膜在太阳能电池上的应用提供了有用的基础数据和简单光伏测量方法。     

a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格中空间电势分布和光电导的理论计算

本文从a-Si:H体材料的缺陷态模型出发,考虑在a-Si:H/a-SiN:H超晶格中由于空间电荷转移掺杂效应,以及界面不对称引起的a-Si:H阱层的能带下降和弯曲,严格求解空间电势分布和电荷分布,发现a-Si:H阱层中能带的下降值远大于由界面电荷不对称所引起的两端电势能差,且随转移到阱层中的电荷总量的变化非常敏感。空间电荷分布比较平缓,当不对称参数K=0.9时,空间电荷浓度的最大差值不到两倍。在此基础上,计算了超晶格中光电导的温度曲线,发现引起超晶格中暗电导和光电导相对于单层膜增大的主要原因是转移电荷量的多少,而界面电荷不对称的影响则小得多。计算中对带尾态采用Simmons-Taylor理论,考虑a-Si:H中悬挂键的相关性,并用巨正则分布讨论其在复合过程中的行为。     

a-Si:H结的横向光生伏特效应

本文通过理论分析研究了a-Si:H结中横向光生伏特效应的定态与瞬态特性。所得结果表明理论与实验非常符合。值得注意的是,按理论关系应用常规不掺杂a-Si:H特性值估算的两个重要参数(样品中的薄层电阻1/σ_s和传输时间T_m)均比由实验得出的值大得多。基于合理的分析。我们认为在a-Si:H层中平行于结输运的电子可能具有异乎寻常高的载流子迁移率。 关键词：     

a-Si:H结的横向光生伏特效应

本文通过理论分析研究了a-Si:H 结中横向光生伏特效应的定态与瞬态特性. 所得结果表明理论与实验非常符合. 值得注意的是, 按理论关系应用常规不掺杂a-Si:H 特性值估算的两个重要参数(样品中的薄层电阻1 / a , 和传输时间T_m均比由实验得出的值大得多. 基于合理的分析. 我们认为在a-Si:H 层中平行于结输运的电子可能具有异乎寻常高的载流子迁移率。 关键词：     

钙钛矿/硅叠层太阳电池中平面a-Si:H/c-Si异质结底电池的钝化优化及性能提高

最近,旋涂法制备的钙钛矿/平面硅异质结高效叠层太阳电池引起人们广泛关注,主要原因是相比于绒面硅衬底制备的钙钛矿/硅叠层太阳电池,其制备工艺简单、制备成本低且效率高.对于平面a-Si:H/c-Si异质结电池, a-Si:H/c-Si界面的良好钝化是获得高转换效率的关键,进而决定了钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的性能.本文主要从硅片表面处理、a-Si:H钝化层和P型发射极等方面展开研究,通过对硅片表面的氢氟酸(HF)浸泡时间和氢等离子体预处理气体流量、a-Si:H钝化层沉积参数、钝化层与P型发射极(I/P)界面富氢等离子体处理的综合调控,获得了相应的优化工艺参数.对比研究了p-a-Si:H和p-nc-Si:H两种缓冲层材料对I/P界面的影响,其中高电导、宽带隙的p-nc-Si:H缓冲层既能够降低I/P界面的缺陷态,又可以增强P型发射层的暗电导率,提高了前表面场效应钝化效果.通过上述优化,制备出最佳的P-type emitter layer/aSi:H(i)/c-Si/a-Si:H(i)/N-type layer (inip)结构样品的少子寿命与implied-Voc分别达到2855μs和709 mV,表现出良好的钝化效果.应用于平面a-Si:H/c-Si异质结太阳电池,转换效率达到18.76%,其中开路电压达到681.5 mV,相对于未优化的电池提升了34.3 mV.将上述平面a-Si:H/c-Si异质结太阳电池作为底电池,对应的钙钛矿/硅异质结叠层太阳电池的开路电压达到1780 mV,转换效率达到21.24%,证明了上述工艺优化能够有效地改善叠层太阳电池中的硅异质结底电池的钝化及电池性能.     

a-Si:H薄膜中Si_yH_x结构组态的原子模拟研究

氢化非晶硅薄膜(a-Si:H)中Si_yH_x结构组态对薄膜应用性能有重要影响,然而现有的分析测试手段难以对其进行深入细致的研究.本文运用分子动力学方法模拟分析了a-Si:H/c-Si薄膜中Si_yH_x结构组态,以及衬底温度对其含量的影响;并进一步运用第一性原理方法计算了各Si_yH_x组态中的Si-H键能.结果发现aSi:H薄膜中Si_yH_x结构可以归纳为六种组态.三类为以化学键结合的SiH_x组态,包括SiH,SiH_2和SiH_3;另外三类为以物理键结合的HSi_y组态,包括HSi_2(s),HSi_2(1)和HSi_3.键能结果反映出六种组态的稳定性由高到低的顺序为SiH SiH_2 SiH_3 HSi_2(s) HSi_2(1) HSi_3.HSi_y组态中Si-H键能在太阳光中的可见光和红外线的能量范围内,阳光照射引起HSi_y组态中的Si-H物理键断裂,是非晶硅薄膜电池产生S-W (SteablerWronski)效应的主要机理.另外,薄膜沉积过程中衬底温度的升高将导致各类SiyH_x组态含量大幅降低.     

a-Si:H和a-SiNx:H薄膜中的缺陷以及载流子的非辐射复合

应用红外光谱仪、分光光度计、光声谱仪和正电子湮没寿命谱仪,从不同的角度,研究a-Si:H和a-SiN_x:H薄膜中的成分、缺陷以及光生载流子的非辐射复合。 关键词：     

a-Si:H/a-SiNx:H超晶格的掺杂效应

采用带有可转动掩板的沉积系统,合成出一类新的a-Si:H/掺杂a-SiN_x:H超晶格。样品中各子层厚度及a-SiN_x:H子层中N/Si比固定,仅改变掺杂浓度。结果发现:此类超晶格中的费密能级可以通过a-SiN_x:H层中的掺杂来控制,即a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格可以从n型转变为p型,依赖于a-SiN_x:H子层中B的掺杂比。然而,a-SiN_x:H子层中P的掺杂对a-Si:H/a-SiN_x:H超晶格传输特性影响并不大。 关键词：     

非晶Si1-x Gex:H薄膜太阳能电池研究

运用AMPS- ID程序研究了a-SiC:H/a-Si1-rGer:H/a-Si:H薄膜太阳能电池的光电特性.分析了a-SiC:H/a-Si1-xGes:H/a-Si:H薄膜太阳能电池短路电流、断路电压、填充因子和光电转化效率随Ge成分(或含量)x和a-Si1-sGes:H层厚度的变化.计算结果表明x=0.1和a-Si1-xGex:H厚度h=340 nm时,转化效率达到最大值 9.19％.另外,讨论了各种因素对太阳能电池性能的影响.     

用正电子湮没技术研究a-Si:H/a-SiNx:H多层膜中的界面缺陷

本文报道应用正电子湮没技术(PAT)对a-Si:H/a-SiN_x:H(x≈0.5)多层膜系列样品所进行的研究。发现,由于a-Si:H和a-SiN_x:H在结构方面的失配,导致在a-Si:H/a-SiN_x:H多层膜中的界面区,产生大量缺陷。在a-Si:H子层中,紧靠界面的是应变层,厚度约为8?;在应变层之后是过渡层,厚度约为50?。在过渡层中存在大量缺陷,这就是所谓界面缺陷。 关键词：     

高电导a-Si:H:Y合金的电输运特性

本文报道由rf溅射技术将稀土元素Y掺入非晶硅,当掺Y浓度为20％左右时,获得了室温直流电导率为2×10¹Ω^-1·cm^-1的a-Si:H:Y合金膜。测量表明该合金膜是n型。变温电导测量指出,在测量温度范围内lnσ与l/T的关系可拟合于两条直线。对于衬底温度为260℃,290℃和330℃溅射的合金膜,其转折点分别出现在～70℃,～75℃和～90℃。这表明a-Si:H:Y合金膜存在两种电传导机制:在室温附近电子在Y施主杂质带内跳跃传导,在高温情况下电子在导带延展态内传导。并且得到Y施主杂质带中心处于导带E_c以下0.06—0.07eV。 关键词：