高质量硅基薄膜的制备及其性能研究

《高质量硅基薄膜的制备及其性能研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、嚣内阁书分类号：0484Y831170单位代码；100。5学号：B200309016密级：北京工业大学博士学位论文蹶目奁廑量建蕉堕蹙煎型釜超甚性篮疆窒英文并列PRBPARATI饿OFHIGH一钟ALITYsILIc傩题目THINFILMsANDsTuDYONTHEIRPROPERTIES研究生姓名：塞菱红专业：壁辍毖垄生毡堂磷究方向：圭昱娃迸直至挞魁兰墨往爵师：睦盘垡职称：熬理论空报告提交秸期·—垫Q喊!旦⋯学位授予廿期：授予单位名称和地址：

2、E基王些点壁fjE基点弱圈照垩压疃!业星自§强!Q嫂丝2通过研究不同衬底温度及不同氢稀释比条件下制备的样品的微结构及晶化比，发现当采用低

3、温制备(160～200℃)Fc—si：H薄膜时，氢稀释比对晶化的影响较衬底温度更为重要。进一步地，在保持其它工艺参数均不变的情况下，采用高氢稀释法制备了系列微晶硅薄膜。分析了它们的微结构、晶化比、∥r乘积以及光电特性等随氢稀释比的变化情况。实验结构表明：当氢稀释比为～94％时，制备的微晶硅薄膜不仅具有较高的光敏性～104，而且光照稳定性也较好，为8．7％，小于lO％。针对微晶硅薄膜吸收系数较低、制备需要较高厚度，从而需要较高沉积速度的问题，考虑到压强对沉积速度及晶化比的重要影响，在分析了压强对沉积速度、薄膜晶化比以及致密度等方面影响的基础上，提出了采用两步压强法来制备高质量微晶

4、硅薄膜的方法。结果表明：采用这种方法对于提高薄膜的致密度、减小氧含量进而改善薄膜的微结构都是有利的。实验制备出了光敏性较高(～103)，晶化比较大(61％)且光衰退稳定性也较好(5．6％)的优质氢化微晶硅薄膜。在对a—si：H薄膜的s—w效应的产生、si—H键的结构特性及结合能、以及s—w效应抑制方法等进行探讨的情况下，采用分子动力学模拟(m01ecular-dynamicssimulations)的方法，模拟了在高氢的氛围下a—Si：H薄膜中H碰撞时所发生的化学反应及输运特性，从而揭示了非晶转微晶的变化过程。利用数值模拟的方法对薄膜光电导随光照时间的变化进行了拟合，揭示了各种

5、不同缺陷态在光照过程中的产生和变化。并且发现：对于一定条件下制备的样品，其光电导总的衰退量和初始时刻的光电导具有一一对应的关系。即：样品初始时刻的光电导直接决定了样品在光照过程中光电导总的衰退量。关键词氢化非晶硅薄膜；氢化微晶硅薄膜；光电特性：光照稳定性IIAbstractHydrogenated蛐olphoussilicon(a_Si：H)吐1in61misplayinga11importantr01einmetechn0109yflelds，suchastllin-filmsolarcell，thin—filmtr趾sistor，1arge-areaandplanedisp

6、lay，趾dphoto—sensoretc．becauseofitsexcellentpropenies，andisanewf协1ctionalmaterialapplied、Ⅳidelyinmemicro—electmnictedmologiesofinfomlationa11denergysciences．However，meStaebler-wronski(s-w)emctexistedint11ematerialrestrictsitsfhnherdevelopment．111t11isdissertation，basedont11estudya11ddiscussio

7、nont11epreparationtcchn0109iesandme血odsofa—Si：H，weproposedanewmethodusedtoimprovemestabilityofa—Si：Hmms，i．e．bychangingtechnologypa“Ⅱneterswepreparedmicro—crystallines订icon(∥c—si：H)thinfilmspossessing似。一phasestmcture，枷orphoussiliconphaseandcrys“1inesiliconphaSe．nledetaj】edresearch、vorkjsasfbl

8、】ows：Aimingatmeproblemsofbj曲erhydrogencontentandpoorerstabilityctc．insmconthinfilmspreparedbyconVentionalmicrowaVeelectroncyclotronreson肌cechemicalv印ordeposition(MwECR-cVD)system，wepmposedahot一嘶re—assistedMWECR．CVD(HWAMWECR-CVD)methodand咖dicdthcinn