資源描述：
《制備工藝對(duì)鋁誘導(dǎo)多晶硅薄膜性能影響的研究》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、南京航空航天大學(xué)碩士論文摘要多晶硅薄膜結(jié)合了晶體硅的高轉(zhuǎn)換效率和非晶硅薄膜的低制造成本的優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是一種性能較為優(yōu)異的光伏材料。制備多晶硅薄膜的方法有很多，其中鋁誘導(dǎo)晶化法是一種較為新穎的制備方法。本文對(duì)鋁誘導(dǎo)晶化法制備多晶硅薄膜的工藝進(jìn)行了深入的研究，并分析了不同制備工藝條件對(duì)鋁誘導(dǎo)多晶硅薄膜的影響。利用HWCVD法制備厚度為300nm的初始非晶硅并自然氧化50h，接著通過磁控濺射法沉積厚度為100nm的初始鋁膜以形成a-Si/SiO2/Al疊層膜結(jié)構(gòu)，最后在500℃、氬氣保護(hù)氣氛下退火不同時(shí)間。實(shí)驗(yàn)得到了（111）高度擇優(yōu)取向的多晶硅薄膜，且晶粒隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)而增大，退火
2、5h后得到的多晶硅晶粒大小為100μm。制備得到的多晶硅薄膜其結(jié)晶質(zhì)量及對(duì)可見光的吸收能力隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)而增強(qiáng)，同時(shí)證實(shí)其為p型重?fù)诫s半導(dǎo)體薄膜。初始鋁膜的沉積工藝由磁控濺射法變?yōu)檎婵諢嵴舭l(fā)法，其它鋁誘導(dǎo)晶化工藝條件保持不變。退火后發(fā)現(xiàn)，由真空熱蒸發(fā)法沉積的鋁膜同樣能誘導(dǎo)出（111）擇優(yōu)取向的多晶硅薄膜。隨著退火時(shí)間的延長(zhǎng)，晶粒逐漸增大，結(jié)晶質(zhì)量逐漸提高，最后獲得的多晶硅晶粒尺寸在100μm左右。但與磁控濺射法相比，真空熱蒸發(fā)法沉積的鋁膜誘導(dǎo)出的多晶硅薄膜應(yīng)力更小，結(jié)晶質(zhì)量更高，且晶化速率更快。將預(yù)先制備的a-Si/SiO2/Al疊層膜結(jié)構(gòu)分別在450℃、475℃及500℃這三
3、個(gè)溫度下進(jìn)行退火發(fā)現(xiàn)，鋁誘導(dǎo)晶化出的多晶硅薄膜的晶粒大小、結(jié)晶性能及晶化速率對(duì)退火溫度較為敏感，當(dāng)退火溫度在475℃以下時(shí)不能誘導(dǎo)出結(jié)晶質(zhì)量?jī)?yōu)異的大晶粒多晶硅，將退火溫度升高到500℃，鋁誘導(dǎo)晶化現(xiàn)象才十分明顯。在a-Si/SiO2/Al疊層膜結(jié)構(gòu)中，利用磁控濺射法沉積初始鋁膜，通過改變沉積鋁膜時(shí)的襯底溫度發(fā)現(xiàn)，鋁誘導(dǎo)晶化制備的多晶硅薄膜的晶粒大小隨著沉積鋁膜的襯底溫度的升高而變小，且晶化能力及結(jié)晶質(zhì)量也逐漸變差，當(dāng)沉積鋁膜的襯底溫度升高至200℃以上時(shí)甚至不發(fā)生鋁誘導(dǎo)晶化現(xiàn)象。關(guān)鍵詞：鋁誘導(dǎo)晶化，多晶硅薄膜，磁控濺射，真空熱蒸發(fā)，溫度因素I制備工藝對(duì)鋁誘導(dǎo)多晶硅薄膜性能影響的研究
4、AbstractPolycrystallinesiliconfilmsareconsideredtobeakindofphotovoltaicmaterialswithexcellentproperties.Thiskindofmaterialspossessesadvantagesofhighconversationefficiencyandlowmanufacturingcost.Therearemanyapproachestopreparepolycrystallinesiliconfilms,amongwhichaluminum-inducedcrystallization
5、isarelativelynovelmethod.Inthisthesis,weinvestigatedtheprocessofpolycrystallinesiliconfilmsbyaluminum-inducedcrystallization,andanalyzedtheinfluenceofdifferentpreparationconditionsonpolycrystallinesiliconfilmsbyaluminum-inducedcrystallization.300nminitialamorphoussiliconfilmspreparedbyhotwirec
6、hemicalvapordepositionweresubjectedtoairoxidationfor50hours.After100nminitialAlfilmsweredeposited,a-Si/SiO2/Allaminatedmembranestructurewasformed.Thenthea-Si/SiO2/Alstructurewasannealedat500℃inAratmosphereatdifferenttime.Polycrystallinesiliconfilmswithstrongpreferential(111)orientationwereform
7、edafterannealing.Thesizeofpolycrystallinesilicongrainsincreasedastheprolongingoftheannealingtime.Largegrainswithaveragesizeof100μmwereobtainedafterannealingfor5hours.Meanwhilethepolycrystallinesiliconfilms’crystallinequalityandabsorptio
