氢化非晶硅论文_王楠,钟奇,周玉琴

导读:本文包含了氢化非晶硅论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:氢化,波导,波长,少子,等离子体,太阳能电池,低频。

氢化非晶硅论文文献综述

王楠,钟奇,周玉琴[1](2019)在《基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究》一文中研究指出薄层a-Si∶H钝化技术对于提高硅异质结太阳能电池的效率至关重要,通常有叁类工艺可显着改善a-Si∶H薄膜的钝化效果:晶硅表面湿化学处理(薄膜沉积前);氢等离子体处理(薄膜沉积过程中);后退火处理(薄膜沉积后)。该论文基于等离子增强型化学气相沉积系统,采用氢等离子处理和后退火处理改善a-Si∶H/c-Si界面的钝化效果,样品的有效少数载流子寿命最高达到1 ms,并研究了射频功率密度、腔体压力、氢气流量等工艺参数对钝化效果的影响;采用光发射谱、台阶仪等对氢等离子体处理所涉及的物理过程进行研究,得出该工艺对a-Si∶H薄膜具有刻蚀作用;根据钝化效果和刻蚀速率的关系,得出低刻蚀速率由于给予薄膜充足的时间进行结构弛豫或重构,显着改善钝化效果;基于快速热退火方法进一步改善钝化效果,采用傅里叶变换红外光谱对a-Si∶H薄膜的钝化机理进行研究,并基于化学退火模型进行讨论;采用透射电镜研究了a-Si∶H/c-Si界面的微结构,并没有观测到影响钝化效果的外延生长。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2019年10期)

何玉平,袁贤,刘宇,刘宁,黄海宾[2](2019)在《HWCVD法掺氧氢化非晶硅(a-SiO_x:H)钝化n-Cz-Si研究》一文中研究指出HIT电池高效率核心技术之一为本征非晶硅薄膜钝化硅片。本文采用热丝化学气相沉积(HWCVD)法制备a-SiO_x:H,采用SintonWCT-120少子寿命测试仪、光谱型椭偏仪及傅里叶红外光谱测试仪分析样品性能,以期获得高质量a-SiO_x:H的工艺参数并分析微观机理。结果表明:①随热丝电流增加,沉积a-SiO_x:H膜的样品少子寿命先增加后减小,22.5 A时钝化效果最好,少子寿命高达2530μs,表面复合速率降至3.6 cm/s;②本实验结果中,a-SiO_x:H钝化效果明显优于a-Si:H,少子寿命最高分别为2530和547μs;③a-SiO_x:H薄膜中SiH、SiH_2相对含量与薄膜钝化性能无直接关联。(本文来源于《真空科学与技术学报》期刊2019年06期)

刘小娇,施光辉,殷俊传,刘虹霞,涂晔[3](2018)在《RF-PECVD制备硼掺杂氢化非晶硅氧(a-SiO_x∶H)薄膜及其光电特性研究》一文中研究指出采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)方法,在不同CO_2与硅烷气体流量比(R_C=[CO_2]/[SiH_4]=0.0、0.5、1.0、2.0)、衬底温度(T_S=200℃)、乙硼烷掺杂浓度(R_B=[B_2H_6]/[SiH_4]=1.5%)、高氢稀释比(R_H=[H2]/[SiH_4]=200)、高气压(220 Pa)和高功率密度(1 W·cm~(-2))条件下制备一系列氢化非晶硅氧(a-SiO_x∶H)薄膜。通过分光光度计(UV-VIS)透射谱分析薄膜折射率n、光学带隙E_g与R_C的关系;采用绝缘电阻测试仪进行变温暗电导测试,分析讨论暗电导σ_d、激活能E_a与R_C的关系;运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)对薄膜的键合模式及薄膜中氧、氢含量进行分析表征。结果显示,随R_C增加,薄膜光学带隙展宽,折射率减小,激活能E_a增大,费米能级向导带底移动,薄膜缺陷增多。(本文来源于《太阳能学报》期刊2018年06期)

王涛[4](2018)在《HWCVD制备氢化非晶硅和氢化非晶氧化硅对晶体硅表面的钝化性能研究》一文中研究指出硅片表面钝化是a-Si:H/c-Si异质结太阳电池获得高转换效率的关键技术之一。用于钝化的薄膜材料主要有氢化非晶硅a-Si:H、氢化非晶氧化硅a-SiO_x:H。目前,对这两种材料钝化的关键控制参量的认识仍不够明晰,导致无法准确把握其制备技术改进方向。本文采用热丝化学气相沉积(HWCVD)法制备a-Si:H薄膜和a-SiO_x:H薄膜,通过改变工艺参数获得不同微观结构和钝化效果的薄膜,采用椭圆偏振光谱仪、傅里叶红外以及少子寿命测试仪系统分析薄膜微观结构、介电函数等指标与钝化效果的关联,主要取得如下结论:(1)在形成非晶硅网络结构时,高频介电函数ε_(1∞)与折射率的关系为当k=0,ε_(1∞)=n_∞~2,a-Si:H薄膜的折射率越大意味着薄膜结构更为致密。结合红外光谱分析发现,每个工艺参数中,薄膜微观结构因子R~*[I_(SiH2)/(I_(Si H)+I_(SiH2))]是在折射率n_∞值最大时,其值最小。R~*值越小说明a-Si:H薄膜中SiH_2键合占比较低,体现出较为致密网状结构,所以,可通过ε_∞值大小判断薄膜致密度的高低。(2)改变沉积气压与衬底温度,发现其变化与a-Si:H薄膜的光学带隙E_g和介电函数虚部ε_2峰值变化均有线性关系。沉积气压系列中,E_g值与ε_2峰值随着沉积气压均增加线性降低;衬底温度系列中,E_g值随着沉底温度增加而减小,ε_2峰值随着衬底温度增加而升高。说明a-Si:H薄膜的E_g与ε_2存在较强的关联。(3)a-Si:H薄膜中SiH_2含量逐渐提高时,折射率n_(bulk)(632.8nm)逐渐降低,在本研究范围内,二者呈线性关系。(4)HWCVD法沉积a-SiO_x:H薄膜的样品中最高少子寿命值为2539μs,沉积a-Si:H薄膜的样品最高少子寿命为1154μs,此时两种薄膜的R~*分别为0.11和0.25,均不是所做样品中的最小值,也非最大值。说明钝化薄膜中SiH_2键含量并非越小越好,需在合适范围。以上结果体现出两种薄膜的ε_(1∞)、ε_2峰值、n_(bulk)(632.8nm)与其R~*和钝化效果之间存在较强的关联性,可以为优化薄膜材料与沉积工艺取得最佳钝化效果提供有效表征手段。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-05-31)

罗耀榕[5](2018)在《氢化非晶硅薄膜微观结构特征形成的分子动力学模拟研究》一文中研究指出非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池因其低生产成本和高光电转换效率而具有非常大的应用前景。氢化非晶硅薄膜(a-Si:H)是该电池中的钝化层,它的结构与性能对异质结太阳能电池的转换效率起着决定性作用。当前的实验研究主要关注沉积工艺与薄膜性能之间的关联,对于薄膜微观结构的演变缺乏深入的研究与分析,致使非晶硅/晶体硅异质结太阳能电池发展缓慢。本文采用分子动力学方法模拟研究了沉积参数和后处理对氢化非晶硅薄膜微观结构的影响,为现有实验研究补充工艺与结构的关联,得到了如下结果:(1)对晶硅衬底取向的影响研究发现:不同取向硅衬底上得到的a-Si:H薄膜结构均为非晶,但薄膜中原子排列的致密性和有序度由高到低的顺序为:(111)面>(110)面>(001)面。不同厚度a-Si:H薄膜的质量密度分析结果显示,硅衬底取向对a-Si:H薄膜结构的影响仅限于界面以上的几个原子层,之后衬底取向对薄膜结构的影响被明显削弱。(2)对入射角的影响研究发现:在低入射角(0°、15°、30°)情况下a-Si:H薄膜的成膜模式为层状生长模式;在高入射角(60°、75°)情况下,a-Si:H薄膜的成膜方式为柱状或岛状生长模式。随着入射角的降低,薄膜表面形貌得到改善,同时薄膜中孔洞结构和悬挂键含量均降低。原子扩散结果表明,入射角对原子扩散起着至关重要的作用:高入射角下的扩散能力比低入射角下的要大。随着入射角的增大,阴影效应显着增强,对薄膜成膜模式、微观结构及其演变、原子扩散的影响也得到增强。Voronoi多面体分析表明,随着入射角降低,第一近邻原子结构排列趋向于四面体结构分布,第二近邻原子结构排列趋于紧密。(3)对沉积基团的影响研究发现:a-Si:H薄膜沉积生长过程中,沉积基团的吸附率与基团本身同氢原子结合形成气相的难易程度密切相关,其由难到易的顺序为:Si_2H_4基团>SiH基团>SiH_2基团>SiH_3基团,基团越易形成气相,其吸附率越低。以SiH_3作为沉积基团得到的a-Si:H/c-Si薄膜,H含量最高,SiH含量最高,悬挂键和浮键含量最低,界面区域H含量最高。(4)对a-Si:H/c-Si薄膜进行退火处理的研究发现:退火过程使a-Si:H薄膜结构更加紧凑和有序,第一近邻原子结构排列趋向于四面体结构分布,第二近邻原子结构排列趋于紧密。退火温度升高,薄膜表面越光滑,同时悬挂键含量、SiH含量和H含量均下降。界面区域内H含量随退火温度升高先增加后减小,在500 K有极大值。低退火温度下,短程氢扩散导致界面H含量增加;高退火温度下,长程氢扩散以及氢溢出导致界面H含量降低。(5)对a-Si:H/c-Si薄膜进行氢处理的研究发现:氢处理过程降低了a-Si:H薄膜结构的致密性和有序度。同时,氢处理可以改善薄膜表面形貌,氢入射动能越大,薄膜表面越光滑。Post-H含量、H含量和Si H含量随氢原子入射动能增大先增加后下降,动能的分界点为2.09 eV。此外,以低于此分界点动能的氢去处理薄膜,悬挂键含量无明显变化;反之则会导致悬挂键含量明显增加,薄膜质量下降。(本文来源于《南昌大学》期刊2018-05-25)

刘远,何红宇,陈荣盛,李斌,恩云飞[6](2017)在《氢化非晶硅薄膜晶体管的低频噪声特性》一文中研究指出针对氢化非晶硅薄膜晶体管(hydrogenated amorphous silicon thin film transistor,a-Si:H TFT)的低频噪声特性展开实验研究.由测量结果可知,a-Si:H TFT的低频噪声特性遵循1/f~γ(f为频率,γ≈0.92)的变化规律,主要受迁移率随机涨落效应的影响.基于与迁移率涨落相关的载流子数随机涨落模型(?N-?μ模型),在考虑源漏接触电阻、局域态俘获及释放载流子效应等情况时,对器件低频噪声特性随沟道电流的变化进行分析与拟合.基于a-Si:H TFT的亚阈区电流-电压特性提取器件表面能带弯曲量与栅源电压之间的关系,通过沟道电流噪声功率谱密度提取a-Si:H TFT有源层内局域态密度及其分布.实验结果表明:局域态在禁带内随能量呈e指数变化,两种缺陷态在导带底密度分别约为6.31×10~(18)和1.26×10~(18)cm~(-3)·eV~(-1),特征温度分别约为192和290 K,这符合非晶硅层内带尾态密度及其分布特征.最后提取器件的平均Hooge因子,为评价非晶硅材料及其稳定性提供参考.(本文来源于《物理学报》期刊2017年23期)

陈文彬[7](2017)在《仿真环境下探究氢化非晶硅薄膜晶体管原理的教学实践》一文中研究指出氢化非晶硅薄膜晶体管(α-Si:H TFT)是平板显示领域的主流技术,其原理是传统教学模式中的难点,相反却为探究式教学呈现出了广阔空间。将α-Si:H TFT的工作状态分为四个区域,详细分析了这四个区域的电流-电压特性,结合RPI SPICE参数规划了教学核心内容并示例性给出了探究点,通过参数调整-仿真-参数提取-再仿真的闭环过程,可以深入理解α-Si:H TFT的物理机制。教学实践表明增高了学生参与度,教学效果良好。(本文来源于《电气电子教学学报》期刊2017年05期)

王江,徐永刚,刘焕焕,张静,张梦桥[8](2017)在《氢化非晶硅波导中的连续波宽带波长转换研究》一文中研究指出基于简并四波混频(DFWM)方法,研究了具有氮化硅中间层的氢化非晶硅(a-Si∶H-Si3N4)波导中的宽带波长转换。结果表明:通过沉积氮化硅层后的波导不但保持氢化非晶硅(a-Si∶H)波导的原有优点,而且在通信波段内降低传输损耗并增强非线性效应。在相同条件下,改善后的a-Si∶HSi3N4波导的转换效率和转换带宽均得到显着提高。通过理论计算对波导进行优化设计,表明利用该波导可实现波长转换带宽为490nm,转换效率为11.4dB。(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2017年04期)

王江[9](2017)在《氢化非晶硅波导中波长转换的研究》一文中研究指出随着信息时代的快速发展,人们对信息传输速率和传输容量的要求越来越高,传统的电通信在传输速率和带宽方面已经无法满足人们的需求,全光通信的出现很好的解决了这些问题。基于四波混频效应的全光波长转换很好的促进了通信波段和中红外波段的全光信号处理的发展。氢化非晶硅具有高非线性系数,低的传播损耗,低温下极易集成低成本小体积的光学器件和极低的双光子吸收等优点,并且加工工艺日渐成熟,适应集成光学的发展,逐渐成为实现全光波长转换的理想平台,在芯片上光学通信领域有着良好的应用前景。本文主要的工作是氢化非晶硅波导中基于四波混频效应的全光波长转换的研究,主要内容如下:1、首先介绍了氢化非晶硅波导的研究背景,以及非晶半导体的发展。其次,分析了氢化非晶硅波导的结构以及其非线性特性并且分析了造成波导损耗的主要因素以及不同的耦合方式。最后,分析了全光波长转换器的分类和研究进展。2、介绍了由非线性传输理论推导非线性薛定谔方程的过程,并基于非线性薛定谔方程对四波混频效应进行了理论分析。同时讨论了常见的实现高效四波混频效应的方法。3、基于简并四波混频理论研究了加有Si3N4中间层的氢化非晶硅波导中的宽带波长转换。通过优化设计波导,理论上可实现波长转换带宽为490 nm和转换效率高达11.4 dB。4、基于四波混频效应在氢化非晶硅脊形波导中理论上实现了中红外波长转换,在正常色散区实现了宽带相位匹配,并且利用该波导,在泵浦功率为70 mW,波导长为2 mm下,实现了转换效率为-14 dB和转换带宽为900 nm的中红外波长转换。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01)

张喜生[10](2016)在《P型氢化非晶硅薄膜制备及光学性能研究》一文中研究指出采用等离子体化学气相沉积法制备P型非晶硅薄膜,系统研究了沉积工艺对薄膜结构和性能的影响,并着重分析p层掺杂量对电池性能的影响.结果表明:200℃,400 Pa,氢稀释度为40,沉积功率为60W,硼掺杂量为1.5%所得B掺杂非晶硅薄膜样品带隙达到1.95 e V,电导率超过9 S cm~(-1).掺杂量为1.5%的p型薄膜应用到非晶硅电池时,电池性能有明显提高,最高效率达到8.86%.(本文来源于《宁夏师范学院学报》期刊2016年06期)

氢化非晶硅论文开题报告

(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:

HIT电池高效率核心技术之一为本征非晶硅薄膜钝化硅片。本文采用热丝化学气相沉积(HWCVD)法制备a-SiO_x:H,采用SintonWCT-120少子寿命测试仪、光谱型椭偏仪及傅里叶红外光谱测试仪分析样品性能,以期获得高质量a-SiO_x:H的工艺参数并分析微观机理。结果表明:①随热丝电流增加,沉积a-SiO_x:H膜的样品少子寿命先增加后减小,22.5 A时钝化效果最好,少子寿命高达2530μs,表面复合速率降至3.6 cm/s;②本实验结果中,a-SiO_x:H钝化效果明显优于a-Si:H,少子寿命最高分别为2530和547μs;③a-SiO_x:H薄膜中SiH、SiH_2相对含量与薄膜钝化性能无直接关联。

(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。

氢化非晶硅论文参考文献

[1].王楠,钟奇,周玉琴.基于氢等离子体处理改善氢化非晶硅/晶体硅界面钝化效果的工艺研究[J].人工晶体学报.2019

[2].何玉平,袁贤,刘宇,刘宁,黄海宾.HWCVD法掺氧氢化非晶硅(a-SiO_x:H)钝化n-Cz-Si研究[J].真空科学与技术学报.2019

[3].刘小娇,施光辉,殷俊传,刘虹霞,涂晔.RF-PECVD制备硼掺杂氢化非晶硅氧(a-SiO_x∶H)薄膜及其光电特性研究[J].太阳能学报.2018

[4].王涛.HWCVD制备氢化非晶硅和氢化非晶氧化硅对晶体硅表面的钝化性能研究[D].南昌大学.2018

[5].罗耀榕.氢化非晶硅薄膜微观结构特征形成的分子动力学模拟研究[D].南昌大学.2018

[6].刘远,何红宇,陈荣盛,李斌,恩云飞.氢化非晶硅薄膜晶体管的低频噪声特性[J].物理学报.2017

[7].陈文彬.仿真环境下探究氢化非晶硅薄膜晶体管原理的教学实践[J].电气电子教学学报.2017

[8].王江,徐永刚,刘焕焕,张静,张梦桥.氢化非晶硅波导中的连续波宽带波长转换研究[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2017

[9].王江.氢化非晶硅波导中波长转换的研究[D].陕西师范大学.2017

[10].张喜生.P型氢化非晶硅薄膜制备及光学性能研究[J].宁夏师范学院学报.2016

论文知识图

4不同硼掺杂量对氢化非晶硅薄膜交...3不同硼掺杂量对氢化非晶硅薄膜折...2不同硼掺杂量对氢化非晶硅薄膜吸...提出解释多孔硅发光的六种模型a:纳米...1不同硼掺杂量对氢化非晶硅薄膜透...多孔硅发光的六个基本模型a:纳米硅晶...

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