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《rfpecvd和dbdpecvd制備asi：h薄膜的性能研究及其比較》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、浙江大學碩士學位論文陳萌炯摘要本文介紹非晶硅在太陽能電池的應用和制各的方法，著重介紹了RF．PEcVD和DBD．PEcvD兩種制備方法，并且討論了兩種方法中，參數(shù)對制備的非晶硅薄膜的性自g影響，比較了兩種方法在制備非晶硅上的優(yōu)劣，探討了新興制各方法DBD．PEcvD沉積非晶硅的機理。影響非晶硅沉積的因素很多，通過研究發(fā)現(xiàn)，在RF—PECVD中：提高硅烷濃度、沉積功率和沉積溫度都能提高a．sj：H的沉積速率，最高沉積速率可達O39n耐s。硅烷濃度增加會導致a．Si：H薄膜中的SiH組態(tài)向SiH2組態(tài)轉(zhuǎn)變，
2、同時增加薄膜光學帶隙的寬度。沉積功率增加會使膜層容易脫落，并導致a-Si：H薄膜中的s舊組態(tài)向SiH2組態(tài)轉(zhuǎn)變，同時增加薄膜光學帶隙的寬度。當沉積溫度超過350℃后，沉積速率會有所下降。當沉積溫度降到150。C下，a—si：H薄膜中的SiH組態(tài)向si}12組態(tài)轉(zhuǎn)變，200℃后，光學帶隙隨沉積溫度的增加而變寬。高沉積功率和高硅烷濃度更容易導致氣相成核。RF．PEcvD中，B的摻入會導致a．Si：H薄膜發(fā)生晶化，并且晶化后，晶粒尺寸隨著摻硼量的增加而增大。薄膜的室溫電導率隨著沉積溫度的增大而增加，并且在28
3、0℃時達到最高值。薄膜的室溫電導率隨著摻硼量的增加而增大，當摻雜比大于0．01時，有出現(xiàn)飽和趨勢。最高電導率達到7．76×lo。Q。cm～。摻雜分數(shù)的增加會導致光暗電導比的迅速下降，在摻雜比高于O002后，光暗電導比趨于穩(wěn)定，在20倍左右波動。本次DBD—PEcvD法制備得到的非晶硅薄膜以siH2，SiH3鍵合方式為主。沉積電壓的升高和硅烷濃度的增加都有利于提高沉積速率，最高沉積速率為O44n州s，隨著硅烷濃度的增加，a—Si：H薄膜的主要鍵合方式發(fā)生變化，從siH3鍵向SiH2鍵移動，所以預測，如果進
4、一步提高硅烷濃度，有可能沉積出SiH鍵為主的a．sj：H薄膜，硅烷濃度增加有利于沉積出高品位的a．Si：H薄膜也是符合普遍看法的。同樣的在DBD．PECVD中沉積功率和硅烷濃度的增加也會使氣相成核現(xiàn)象更嚴重。同時本次DBD．PEcVD實驗中，沉積功率、硅烷濃度的改變都沒有導致任何晶化。浙江大學碗士學位論文陳萌炯摘要比較這兩種制備方法的結(jié)果得到：同樣濃度下，DBD—PECVD的沉積速率約為RF—PECvD的3．5倍，RF．PECVD制得的a．Si：H薄膜以siH態(tài)為主，而DBD．PEcvD以SiH2態(tài)為主
5、，RF．PECVD制得的a—Si：H薄膜光學帶隙約為18eV，DBD—PEcvD制得的a—Si：H薄膜光學帶隙約為2．OeV，并且DBD．PECVD制備時，氣相成核更加嚴重。根據(jù)以上實驗結(jié)果我們推斷：DBD．PECVD的高電流密度提供的高能量密度只有一部分用于增加siH。分解后的基團數(shù)量，而更大的一部分用于提高分解后基團的能量，使得DBD—PEcvD中的活性基團的能量要高于RF—PECVD活性基團的能量，這也成為DBD．PECvD可以在常溫下進行沉積的重要依據(jù)之一。DBD—PECVD對雖然能充分分解硅烷
6、分子，但是分解的基團數(shù)量受到硅烷在腔體里的滯留時間的限制，所以沉積速率的增加也是很有限。DBD—PECVD中硅烷的耗盡比較明顯，所以導致了SiH2和si地鍵的大量形成，所以提升硅烷的濃度有望進一步提高非晶硅薄膜的沉積速度并且使薄膜的鍵合方式向siH鍵偏移。氫的刻蝕作用在DBD—PECVD這種高電壓高功率的沉積設備中進一步強化了。綜上，我們認為：增力【1硅烷濃度，降低氫氣濃度，對基底進行適當加溫，DBD—PEcVD有望實現(xiàn)高速沉積高品位非晶硅。關(guān)鍵字：非晶硅，a—si：H，RF．PECVD，DBD．PEC
7、VD，siH。，B摻雜，光學帶隙氣相成核fI浙江大學碩=仁學位論文陳萌炯AbstractInthisessay，theapplyofamorphoussiliconintheneldofsolarene唱yisintroducedandthemethodsofpr印arjngamorphoussiliconare1isted，anlongwhichweintroducetheRF—PECVDandDBD—PECVDindetails．Ⅵ，ediscussedhowpamlete2丐af、fectthep
8、ropeniesofa-Si：H五lminbothpreparingmethodsbyexperiments，andcomparedthesetwomethods’adVantages．Thenweanalyzedthemechanicsofa-Si：HdepositioninDBD—PEcVD，whichisjustinitsinitjalstages．Thereare10tsofp1_opertiesafrectingparanlete
