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《PECVD沉積參數(shù)對(duì)非晶硅向微晶硅薄膜轉(zhuǎn)化及微結(jié)構(gòu)的影響》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、學(xué)校代碼：10135論文分類號(hào)：O644學(xué)號(hào)：20154014009研究生類別：全日制碩士學(xué)位論文PECVD沉積參數(shù)對(duì)非晶硅向微晶硅薄膜轉(zhuǎn)化及微結(jié)構(gòu)的影響TheeffectofPECVDdepositionparametersonthetransitionandmicrostructurefromamorphoussilicontomicrocrystallinesiliconthinfilms學(xué)科門類：理學(xué)一級(jí)學(xué)科：物理學(xué)學(xué)科、專業(yè)：光學(xué)研究方向：光電薄膜材料與太陽(yáng)能電池申請(qǐng)人姓名：翁秀章指導(dǎo)教師姓名：周炳卿二〇一八年六月四日內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本
2、人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果，盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含本人為獲得內(nèi)蒙古師范大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。本人保證所呈交的論文不侵犯國(guó)家機(jī)密、商業(yè)秘密及其他合法權(quán)益。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示感謝。關(guān)于論文使用授權(quán)的說(shuō)明本學(xué)位論文作者完全了解內(nèi)蒙古師范大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定：內(nèi)蒙古師范大學(xué)有權(quán)保留并向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤，允許論文被查閱和借閱，可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮
3、印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編學(xué)位論文，并且本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。保密的學(xué)位論文在解密后也遵守此規(guī)定。內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要微晶硅薄膜材料既具有非晶硅薄膜材料高的光吸收系數(shù)，又具有晶體硅材料的高穩(wěn)定性、長(zhǎng)載流子壽命，以及較小光致衰退效應(yīng)而被國(guó)內(nèi)外專家與市場(chǎng)肯定。對(duì)于微晶硅薄膜材料的研究，國(guó)內(nèi)外一般均采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積（PECVD）技術(shù)制備，設(shè)備簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，低溫且大面積均勻性好，材料與電池一次成形，成本低。本文參考國(guó)內(nèi)外的研究成果，分析了硅基薄膜的性能和生長(zhǎng)機(jī)制，對(duì)硅基薄膜的制備方法和沉積工藝進(jìn)行了初步的探索研究，并研究了PECVD沉積工藝對(duì)非晶硅向
4、微晶硅轉(zhuǎn)化以及微結(jié)構(gòu)的影響。論文采取射頻（13.56MHz）PECVD系統(tǒng)制備硅基薄膜材料。通過(guò)X射線衍射譜，紫外可見光透射譜，紅外傅里葉吸收譜，拉曼光譜等對(duì)樣品薄膜進(jìn)行表征分析，探索了硅烷濃度、射頻功率、沉積溫度、沉積壓強(qiáng)等參數(shù)對(duì)非晶硅向微晶硅薄膜材料轉(zhuǎn)化的影響，并探究其對(duì)材料的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及光學(xué)特性的影響。研究結(jié)果表明：1.采用PECVD系統(tǒng)，以硅烷和氫氣為反應(yīng)氣源，通過(guò)改變射頻功率、硅烷濃度來(lái)制備氫化硅基薄膜材料。研究了沉積參數(shù)的變化對(duì)硅基薄膜材料微結(jié)構(gòu)的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著射頻功率的增加，薄膜中氫含量也相應(yīng)地增大，而光學(xué)帶隙表現(xiàn)出先增大后減小的規(guī)律。當(dāng)硅烷濃度逐漸降低時(shí)，薄膜材料的
5、光學(xué)帶隙相應(yīng)地降低，并從非晶硅薄膜逐漸向微晶硅薄膜材料轉(zhuǎn)變，且薄膜材料在晶向（111）方向的晶粒尺寸達(dá)到了10.92nm。因此，在高沉積壓強(qiáng)、大射頻功率、低硅烷濃度條件下可以有效優(yōu)化并改善硅基薄膜材料的質(zhì)量，使其從非晶硅薄膜向微晶硅薄膜材料過(guò)渡。2.利用PECVD沉積系統(tǒng)，以硅烷和氫氣為氣源，通過(guò)改變襯底溫度來(lái)制備微晶硅薄膜材料。研究結(jié)果表明：隨著襯底溫度的升高，薄膜中的氫含量在逐漸降低，而薄膜材料中微結(jié)構(gòu)因子表現(xiàn)出相反的趨勢(shì)，薄膜的晶相表現(xiàn)為從非晶逐漸向微晶轉(zhuǎn)變，且當(dāng)襯底溫度為200℃時(shí)，薄膜樣品的晶化率達(dá)到最大為68.7%。光學(xué)帶隙表現(xiàn)出單調(diào)遞減的規(guī)律。最終結(jié)果表明，優(yōu)化的其它參數(shù)條件下
6、，當(dāng)襯底溫度為200℃時(shí)，可以有效地促使非晶硅薄膜向微晶硅薄膜材料轉(zhuǎn)變，即最優(yōu)襯底沉積溫度為200℃。內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文3.利用PECVD沉積系統(tǒng)，以硅烷和氫氣為氣源，通過(guò)變化沉積壓強(qiáng)來(lái)研究硅基薄膜材料的微結(jié)構(gòu)。研究結(jié)果表明：薄膜樣品的光學(xué)帶隙隨著沉積壓強(qiáng)的升高而減小，薄膜逐漸從非晶態(tài)向微晶態(tài)轉(zhuǎn)化，且薄膜樣品的晶化率從51.6%增加到62.8%。薄膜氫含量減小而結(jié)構(gòu)因子隨之增大，薄膜樣品表面會(huì)呈現(xiàn)出一些不均勻性現(xiàn)象。關(guān)鍵字：PECVD，硅基薄膜，微晶硅薄膜，微結(jié)構(gòu)，光學(xué)特性內(nèi)蒙古師范大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTMicrocrystallinesiliconthinfilmmate
7、rialhasbothhighlightabsorptioncoefficientofamorphoussiliconthinfilmmaterials,butalsohashighstabilityofcrystallinesiliconmaterials,longlifeofcarrier,andthelittlelightrecessioneffect.Sotheyhavebeenrecognizedb
