硅纳米薄膜论文-徐龙,洪捐,汪炜

硅纳米薄膜论文-徐龙,洪捐,汪炜

导读:本文包含了硅纳米薄膜论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光技术,激光熔覆,钝化发射极及背接触电池,背场

硅纳米薄膜论文文献综述

徐龙,洪捐,汪炜[1](2019)在《纳秒激光熔覆硅纳米薄膜的仿真分析及实验研究》一文中研究指出以重掺杂硼的纳米硅浆料为硼源,采用纳秒激光熔覆工艺,在钝化发射极及背接触(PERC)电池背面形成了重掺杂硼的硅熔覆层。通过建立叁维瞬态温度场的有限元仿真模型,并利用单因素仿真实验,得到了激光工艺参数对温度场的影响规律,初步确定了各激光工艺参数的合理范围。利用极差分析获得了激光工艺参数与激光熔覆温度场分布的相互作用规律。将激光熔覆工艺兼容到PERC电池的制备实验中,结果表明:仿真模型与实验结果较为吻合,电池的平均光电转化效率提升了0.27%。(本文来源于《中国激光》期刊2019年04期)

陈雪娇,黄元庆,郑志霞,林振衡[2](2018)在《基于双岛结构的多晶硅纳米薄膜压力传感器》一文中研究指出为解决传统半导体压力传感器温度特性差、非线性度高等问题,设计一种基于双岛结构的多晶硅纳米薄膜压力传感器。利用有限元分析软件分析硅膜结构的应力分布规律,确定力敏电阻的最佳布局,进一步提高了传感器的灵敏度。这种压力传感器兼具温度特性好、灵敏度高、线性度好等综合性能。(本文来源于《莆田学院学报》期刊2018年02期)

黄治塬[3](2016)在《弯曲态柔性PIN二极管硅纳米薄膜的应力研究》一文中研究指出近年来,高性能的柔性电子特别是具有优秀机械性能(弯曲性)的柔性电子越来越受到学术研究领域的重视。这主要还是源于柔性电子区分于传统硬质电子的独特优势,比如高柔性、轻质、能够抵抗大的应变等等。然而由于柔性电子使用的材料的本征载流子迁移率较低,柔性电子的研究一直都停留在低速领域。然而,随着基于转移技术的单晶纳米硅薄膜的实现,柔性电子在高速高性能的应用中开始呈现出很大的潜力,比如便携式无线设备,长距离的射频识别技术,光电子和可控天线等等。高速柔性电子器件被要求可以在反复弯折形变下正常工作,而器件在形变中产生的应力将不可避免地对器件的电学性能造成影响,特别是在高速高频领域,柔性电子的寄生效应更为明显的情况下,影响更大。由此,对于需要工作在各种弯曲形态的高速柔性电子器件,其在弯曲态下机械性能的研究就变得很有必要。在本课题中,我们介绍了柔性PIN二极管及其开关的完整工艺制作流程,并且基于制作的柔性器件,测试并展示了柔性PIN二极管在不同弯曲条件下的射频特性。聚焦于不同结构尺寸的PIN二极管和Switch开关在不同曲率半径的弯曲表面下的应力分布,我们解释了机械弯曲应变对器件的电学特性的影响。其中本课题的应力研究的对象为结面积为40,80,240μm~2的PIN二极管以及由两个PIN二极管组成的开关器件(单刀单掷开关,串联二极管与并联二极管的结面积分别为:240/40μm~2和40/40μm~2)。利用有限元方法(FEM)我们对PIN二极管和Switch进行了3D建模,并分析柔性电子器件在弯曲条件下的应力分布。其中柔性PIN器件区的单晶硅薄膜作为应力分布研究的重要对象,我们分析了其截面积的范米塞斯等效应力,及X、Y、Z各轴向的主应力。其中沿器件长度方向的拉伸应力(有限元模型中的X轴向拉伸应力)作为等效应力的主要组成部分在本文中进行了重点的分析和研究。(本文来源于《天津大学》期刊2016-11-01)

马一博,王梅玲,王海,袁佩,范燕[4](2016)在《基于GIXRR反射率曲线的二氧化硅纳米薄膜厚度计算》一文中研究指出为了快速、准确得到纳米薄膜厚度,采用Kiessig厚度干涉条纹计算薄膜厚度的线性拟合公式,计算了不同系列厚度(10~120nm)的二氧化硅薄膜。薄膜样品采用热原子层沉积法(T-ALD)制备,薄膜厚度使用掠入射X射线反射(GIXRR)技术表征,基于GIXRR得到的反射率曲线系统讨论了线性拟合公式计算薄膜厚度的步骤及影响因素,同时使用XRR专业处理软件GlobalFit2.0比较了两种方法得到的膜厚,最后提出一种计算薄膜厚度的新方法-经验曲线法。结果表明:峰位级数对线性拟合厚度产生主要影响,峰位级数增加,厚度增大;峰位对应反射角同样对线性拟合厚度有较大影响,表现为干涉条纹周期增大,厚度减小。但峰位级数及其对应反射角在拟合薄膜厚度过程中引入的误差可进一步通过试差法,临界角与干涉条纹周期的校准来减小。对任意厚度的同一样品,线性拟合和软件拟合两种方法得到的薄膜厚度具有一致性,厚度偏差均小于0.1nm,表明线性拟合方法的准确性。在厚度准确定值的基础上提出薄膜厚度与干涉条纹周期的经验关系曲线,通过该曲线,可直接使用干涉条纹周期计算薄膜厚度,此方法不仅省略了线性拟合过程中确定峰位级数及其对应反射角的繁琐步骤,而且避免了软件拟合过程中复杂模型的建立,对快速、准确获得薄膜厚度信息具有重要的意义。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年10期)

吕焕玲,王静[5](2015)在《掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型》一文中研究指出硅纳米材料物理性能的研究对其在半导体技术中的应用是十分重要的.而掺杂有利于改善硅纳米材料的物理特性,提高应用价值,所以本文基于半连续体模型运用Keating形变势,通过模型计算,研究了不同位置及不同掺杂浓度的单晶硅纳米薄膜[100]方向的杨氏模量,分析了掺杂浓度及掺杂位置不同时硅膜杨氏模量与膜厚关系,结果表明,与纯硅膜杨氏模量相比,不同位置的掺杂对硅膜杨氏模量的影响并不明显,不同浓度的掺杂对硅膜杨氏模量的影响较小.而随着硅膜厚度的不断增加,掺杂硅膜杨氏模量与纯硅膜杨氏模量的变化趋势一致,特别是较小尺寸时的硅膜杨氏模量变化较大.说明影响硅膜杨氏模量的主要因素是硅膜厚度.该计算结果对研究硅纳米材料的其他力学特性有一定的参考价值,也为进一步研究掺杂对纳米硅材料力学性能的影响提供一种全新思路.(本文来源于《物理学报》期刊2015年23期)

孙高迪[6](2015)在《基于绝缘体上应变硅纳米薄膜的应变调节研究》一文中研究指出众所周知,采用传统的缩小器件尺寸的方法来提高晶体管性能越来越受到成本和技术的限制,从而限制了摩尔定律的进一步发展。绝缘衬底上应变硅(sSOI)将应变硅技术和SOI技术相结合,具有迁移率高,体硅工艺完全兼容,并具有体硅无法比拟的优点:消除寄生闩锁效应、集成密度高、速度快,短沟道效应小等优势,无疑是最有希望的技术之一。正是在上述背景下,本论文结合中国科学院上海微系统与信息技术研究所承担的国家科技重大专项“新型硅基应变材料”课题,以超薄sSOI纳米薄膜为基底材料,开展了悬浮桥型结构纳米薄膜应变调节研究,引入氢氟酸蒸汽腐蚀,通过设计特定桥型结构,基于弹性形变理论,得到了单轴应变4.65%的悬浮应变硅纳米线,并结合有限元软件Comsol Multiphysics模拟仿真悬浮桥型结构应变分布进行验证。本文主要的工作和研究内容如下:1、第一章介绍了应变硅技术和SOI技术、硅基材料应变引入方法和sSOI顶层应变硅的应变分布和类型转化的研究。2、第二章介绍了应变硅技术对载流子迁移率增强的理论分析,并对比了两种应变类型----单、双轴应变与迁移率的关系。3、第叁章介绍了拉曼散射原理,推导拉曼硅峰位移量和应变度的关系,通过对SOI顶层本征硅(不含应变)进行特定的悬浮桥型加工,在不同结构尺寸和不同激光功率下,测量由热效应引入的虚应变,为后续应变测量实验提供校准。4、第四章介绍sSOI材料的制备方法,引入氢氟酸蒸汽腐蚀系统消除表面张力,设计特定桥型结构和基于弹性形变理论,得到了单轴应变4.65%的悬浮应变硅纳米线。5、第五章利用有限元软件Comsol Multiphysics模拟仿真悬浮桥型结构的应变分布和应变类型。根据sSOI纳米薄膜材料的性质,设置材料的弹性矩阵参数,得出不同结构尺寸下的应变分布。(本文来源于《杭州电子科技大学》期刊2015-03-01)

华钰超,董源,曹炳阳[7](2013)在《硅纳米薄膜中声子弹道扩散导热的蒙特卡罗模拟》一文中研究指出通过建立声子散射概率函数描述声子在输运过程中的散射,提出了一种模拟声子弹道扩散导热的蒙特卡罗方法,并将其应用于硅纳米薄膜中的稳态和瞬态弹道扩散导热过程的研究.提出的蒙特卡罗方法对边界发射的声子束进行跟踪,根据散射概率函数模拟声子束在传播区域内经历的散射过程,并通过统计声子束的分布得到温度分布.稳态导热过程的模拟发现,尺寸效应会引起边界温度跳跃,其值随着Knudsen数的增大而增大;计算的硅纳米薄膜的热导率随着厚度的增大而增大,与文献中的实验数据和理论模型相符.通过瞬态导热过程的模拟得到了纳米薄膜内的温度分布随时间的变化,发现瞬态导热过程中的热波现象与空间尺度相关,材料尺寸越小,弹道输运越强,薄膜中的热波现象也越显着.(本文来源于《物理学报》期刊2013年24期)

鞠生宏,梁新刚[8](2013)在《带孔硅纳米薄膜热整流及声子散射特性研究》一文中研究指出本文基于非平衡的分子动力学模拟方法计算了带有叁角形孔的硅纳米薄膜的界面热阻特性,结果表明300—1100K范围内随着热流方向的改变,在含有叁角形孔的硅纳米薄膜中存在热整流效应,热整流系数达28%.同时借助于声子波包动力学模拟方法,获得了不同频率下的纵波声子在叁角形孔处的散射特性,结果表明纵波声子在散射过程中产生了横波声子,并且从叁角形底部向顶部入射的声子能量透射系数比反向时平均低22%.不对称结构引起的声子透射率的差异是引起热整流效应的主要因素.(本文来源于《物理学报》期刊2013年02期)

施长治[9](2011)在《多晶硅纳米薄膜在压阻传感器应用中的关键技术研究》一文中研究指出在压阻传感器方面,与单晶硅相比,多晶硅薄膜器件无需p-n结衬底隔离,可实现高温工作;与绝缘体上单晶硅(SOI)相比,其具有工艺简单、制造成本低的优势。但是,普通多晶硅压阻传感器灵敏度偏低。研究结果表明,厚度100nm以下的重掺硼多晶硅纳米薄膜(PNTF)具有较高的应变系数(GF≥34)及低电阻及GF温度系数(TCR及TCGF);而同等掺杂浓度普通多晶硅薄膜的GF仅为20~25,TCR及TCGF高近一个数量级。因此,PNTF在高温压阻传感器研制方面具有良好的应用前景。要实现PNTF在压阻传感器中的应用必须解决如下技术问题:在纳米尺寸下其薄膜均一性差,电阻值随工艺条件变化的偏差大,严重影响传感器测量精度,而传统电阻修正法存在稳定性差或浪费芯片面积的缺点,因此必须提出适用于PNTF压阻传感器的电阻偏差精确修正方法;传统铝基接触电极与多晶硅的接触电阻较大且扩散现象显着,易产生电迁移现象,热稳定性欠佳,严重影响器件性能,因此必须研究低接触电阻、合金化深度受控、热稳定性好的多层欧姆接触工艺;PNTF的超薄结构使其电学特性易受外界电荷、污染物及表面氧化的影响,必须对其表面进行保护和钝化处理,而现有单层钝化膜的钝化效果欠佳,且传感器制作工艺又决定钝化工艺温度不能过高,因此必须研究高钝化质量的低温钝化工艺。为此,本文对LPCVD高掺硼PNTF的电阻偏差电学修正技术、欧姆接触技术及表面钝化技术进行了系统的研究。在电阻偏差修正方面,针对硼杂质不存在分凝现象与现有杂质分凝模型存在的矛盾,提出了基于填隙原子-空位对(IV对)理论的晶界电流致再结晶模型及电学修正的晶界热传导模型,将电学修正现象解释为大电流引起晶界级联式再结晶,增大载流子迁移率从而降低薄膜电阻。基于所提出的模型,对不同薄膜参数样品的电学修正特性进行了机理分析,并定量建立了阈值电流密度与薄膜参数的理论关系,并用实验结果对理论模型进行了验证。在此基础上,提出直流电流逐次修正法,并研究了电学修正对压阻、温度特性的影响。结果表明,该法将修正精度提高了4倍,且不会明显改变PNTF的压阻灵敏度及温度系数,适用于PNTF压阻传感器的阻值修正。在欧姆接触方面,针对现有模型测试结构完好率低、测试精度差的问题,改进了现有线性和圆点传输线模型(LTLM和CDTLM)测试结构,并考虑了金属层电阻的影响,基于双半环电阻网络修正了现有CDTLM模型,提出了正交电压测量法,提高了结构完好率及测量精度。基于改进测试结构及测量方法,获得了不同合金化条件下Al、Pd及Ni基接触样品的比接触电阻率(SCR)及I-V特性曲线,采用XRD、EDX、SEM等表征手段,分析了接触界面合金化产物。结果表明,Ti/Pd/Au接触结构合金化后生成低Si耗损量的Pd2Si,SCR比单层Al接触降低2个数量级;Pt/Pd/Au接触结构实现了热稳定性良好的非合金化欧姆接触。在低温钝化工艺研究方面,为了提高PNTF表面钝化质量,避免表面氧化与外界电荷及污染对薄膜特性的影响,分别采用CVD、聚合物包覆及溶胶凝胶法,制备了SiO_2/Si_3N_4双层复合膜、聚酰亚胺(PI)/SiO_2复合钝化层及添加不同粘合剂的SiO_2钝化膜。表征了样品的表面形貌和粗糙度,并用微波光电导衰减仪测量了样品的有效少子寿命及表面复合速率,最终获得了优化的钝化工艺:对于单层钝化,采用SiO_2含量为5g/L的PI/SiO_2复合膜;对于双层钝化,采用保留LPCVD离子注入缓冲层SiO_2与PECVD Si_3N_4复合钝化膜。上述工艺的钝化效果比已报道的结果提高5~6倍。钝化机理分析表明,氮化硅膜的宽禁带使PNTF表面形成反型层,减少表面空穴浓度,产生界面场效应钝化;而带缺陷的SiO_2会在界面处引入固定正电荷,增加PNTF表面少子浓度,从而提高了少子寿命。本文的研究不仅为PNTF压阻传感器的研制奠定了理论与实验基础,而且对于其它半导体器件性能的提高也具有一定的科学参考价值。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2011-10-01)

陆学斌[10](2010)在《多晶硅纳米薄膜压阻特性及其压力传感器应用研究》一文中研究指出多晶硅薄膜良好的压阻特性使其在压阻式传感器中得到了广泛应用。已有研究结果表明,多晶硅纳米薄膜与普通多晶硅薄膜相比具有更加优越的压阻特性,因此有着广阔的应用前景。本文对多晶硅纳米薄膜的压阻特性进行研究,主要包括工艺条件对压阻特性的影响和多晶硅纳米薄膜杨氏模量的研究。在对压阻特性进行研究的基础上,进行多晶硅纳米薄膜的压力传感器应用研究。在工艺条件对压阻特性的影响研究中,利用LPCVD方法在不同工艺条件下制备了多晶硅纳米薄膜,研究了工艺条件对多晶硅纳米薄膜电阻、应变系数及其温度系数的影响,选取了优化工艺条件。此时,多晶硅纳米薄膜的应变系数达到34,比相同掺杂浓度的普通多晶硅薄膜高25%以上;应变系数的温度系数在1×10-3/℃附近,比普通多晶硅薄膜小近一倍;电阻的温度系数小于1×10-4/℃,比普通多晶硅薄膜小近一个数量级。优化工艺条件的选取,为多晶硅纳米薄膜的压力传感器应用研究提供了必要的设计依据。此外,还研究了掺杂浓度与压阻非线性的关系。对多晶硅纳米薄膜的压阻非线性进行了分析,发现多晶硅纳米薄膜的压阻非线性主要来源于晶界。对于多晶硅纳米薄膜,晶粒度很小,随着掺杂浓度的变化,晶界宽度发生变化,同时晶界压阻效应在多晶硅压阻效应中占据的比重也发生变化,因此晶界对多晶硅压阻非线性的影响随着掺杂浓度的变化而变化。掺杂浓度与压阻非线性关系的研究同样为研制多晶硅纳米膜压力传感器提供了设计依据。在压阻特性的研究中,对多晶硅纳米薄膜的杨氏模量进行了研究。在隧道压阻理论中,多晶硅纳米薄膜的杨氏模量是采用单晶硅的杨氏模量与一修正系数相乘而来,而对该修正系数的取值并没有给出合理的解释。在传感器的结构设计中,为了使有限元仿真结果与实际情况更加接近,需要多晶硅纳米薄膜的杨氏模量作为仿真参数。本文利用扫描电镜和透射电镜对多晶硅纳米薄膜的微观结构进行表征,根据多晶硅纳米薄膜的生长、结构特点,建立了晶粒模型。以该模型为基础,提出了用于计算多晶材料纳米薄膜杨氏模量的方法,并计算了多晶硅纳米薄膜的杨氏模量。利用原位纳米力学测试系统对多晶硅纳米薄膜的杨氏模量进行了测试。理论计算结果与测试结果进行比较,二者吻合。多晶硅纳米薄膜杨氏模量的研究完善了隧道压阻理论,同时为后续压力传感器的结构设计提供了依据。在对多晶硅纳米薄膜压阻特性进行研究的基础上,进行了多晶硅纳米薄膜的压力传感器应用研究。对多晶硅纳米膜压力传感器进行有限元仿真,根据仿真结果对传感器的结构进行了优化设计。利用多晶硅纳米薄膜作为传感器压敏电阻的制作材料,制定完整工艺流程,解决了传感器研制过程中的关键工艺,完成压力传感器的研制。该压力传感器的量程为0~0.6MPa。多晶硅纳米薄膜具有良好的高温压阻特性,在0~200℃的温度范围内,对所研制传感器的性能进行了测试。将研制的多晶硅纳米膜压力传感器和普通多晶硅压力传感器以及其他类型高温压力传感器进行比较,多晶硅纳米膜压力传感器具有高灵敏度、低温度系数以及工艺简单等优点。本文为将多晶硅纳米薄膜应用于压阻式传感器的研究奠定了基础,同时实现了多晶硅纳米膜压力传感器的研制。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2010-05-01)

硅纳米薄膜论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

为解决传统半导体压力传感器温度特性差、非线性度高等问题,设计一种基于双岛结构的多晶硅纳米薄膜压力传感器。利用有限元分析软件分析硅膜结构的应力分布规律,确定力敏电阻的最佳布局,进一步提高了传感器的灵敏度。这种压力传感器兼具温度特性好、灵敏度高、线性度好等综合性能。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

硅纳米薄膜论文参考文献

[1].徐龙,洪捐,汪炜.纳秒激光熔覆硅纳米薄膜的仿真分析及实验研究[J].中国激光.2019

[2].陈雪娇,黄元庆,郑志霞,林振衡.基于双岛结构的多晶硅纳米薄膜压力传感器[J].莆田学院学报.2018

[3].黄治塬.弯曲态柔性PIN二极管硅纳米薄膜的应力研究[D].天津大学.2016

[4].马一博,王梅玲,王海,袁佩,范燕.基于GIXRR反射率曲线的二氧化硅纳米薄膜厚度计算[J].光谱学与光谱分析.2016

[5].吕焕玲,王静.掺杂单晶硅纳米薄膜杨氏模量的多尺度理论模型[J].物理学报.2015

[6].孙高迪.基于绝缘体上应变硅纳米薄膜的应变调节研究[D].杭州电子科技大学.2015

[7].华钰超,董源,曹炳阳.硅纳米薄膜中声子弹道扩散导热的蒙特卡罗模拟[J].物理学报.2013

[8].鞠生宏,梁新刚.带孔硅纳米薄膜热整流及声子散射特性研究[J].物理学报.2013

[9].施长治.多晶硅纳米薄膜在压阻传感器应用中的关键技术研究[D].哈尔滨工业大学.2011

[10].陆学斌.多晶硅纳米薄膜压阻特性及其压力传感器应用研究[D].哈尔滨工业大学.2010

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