学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

掺杂纳米硅薄膜的制备及其光电学特性

作　者: 江子荣
导　师: 彭英才
学　校: 河北大学
专　业: 微电子学与固体电子学
关键词: PECVD nc-Si(P)：H nc-Si(B)：H 结构表征光电特性 p-i-n结
分类号: TM914.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 8次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

本文利用射频等离子体增强化学气相沉积(PECVD)方法,以SiH4和H2作为反应气体源,用H2稀释的PH3和B2H6作为掺杂剂,通过改变掺杂浓度、衬底温度、SiH4浓度等工艺参数,在玻璃衬底上低温制备了N型掺磷氢化纳米硅(nc-Si(P):)H和P型掺硼氢化纳米硅(nc-Si(B):H)薄膜。利用-台阶仪测量了薄膜厚度,用Raman光谱仪、傅立叶红外吸收光谱(FTIR)仪、紫外可见近红外分光光度计(UV-VIS-NIR)、霍尔测试仪和半导体分析测试仪对制备的薄膜样品进行了结构表征、组分分析和光电特性测试。实验研究了不同反应参数对nc-Si(P):H和nc-Si(B):H薄膜的晶化率、光学带隙和电导率的影响。结果表明,当衬底温度为250℃,射频功率为60W, SiH4浓度为1.5%,PH3和B2H6浓度分别为1%和0.2%时,可以制备出性能较好的nc-Si(P):H薄膜和nc-Si(B):H薄膜。其后,制备了一组不同i层厚度的ITO/p(nc-Si:)Hi (nc-Si:)Hn (nc-Si:)H/Al型结构太阳电池,并分析了i层厚度对电池性能的影响。结果指出,当固定p层和n层厚度均为20nm,优化的i层厚度为400nm时,该电池具有较好的光伏特性。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
第1章绪论  9-14
  1.1 nc-Si：H薄膜太阳电池的研究现状  9-12
    1.1.1 nc-Si：H薄膜电池的国外研究现状  9-10
    1.1.2 nc-Si：H薄膜电池的国内研究现状  10-12
  1.2 研究意义与技术路线  12-14
    1.2.1 研究意义  12
    1.2.2 实验技术路线  12-14
第2章实验方法  14-19
  2.1 样品制备  14-15
    2.1.1 衬底清洗  14
    2.1.2 PECVD系统  14-15
    2.1.3 样品制备  15
  2.2 分析与测试方法  15-19
    2.2.1 厚度测量  15-16
    2.2.2 组分分析  16
    2.2.3 晶化率计算  16-17
    2.2.4 光吸收分析  17-18
    2.2.5 电导率计算  18
    2.2.6 霍尔测试  18-19
第3章 nc-Si(P)：H薄膜的制备及其光电特性  19-34
  3.1 PH_3浓度对nc-Si(P)膜的影响  19-29
    3.1.1 晶化率和晶粒尺寸  19-21
    3.1.2 生长速率  21-22
    3.1.3 组分分析  22-25
    3.1.4 光吸收系数和光学带隙  25-28
    3.1.5 电学特性  28-29
  3.2 衬底温度对nc-Si(P)：H膜的影响  29-33
    3.2.1 生长速率  30
    3.2.2 薄膜结构  30-31
    3.2.3 光学特性  31-32
    3.2.4 电学特性  32-33
  3.3 SiH_4浓度对nc-Si(P)：H膜光学带隙的影响  33-34
第4章 nc-Si(B)：H薄膜的制备及其光电特性  34-44
  4.1 nc-Si(B)：H的结构表征  34-39
    4.1.1 B_2H_6浓度对其晶化率和晶粒尺寸的影响  34-35
    4.1.2 B_2H_6浓度对其生长速率的影响  35-36
    4.1.3 B_2H_6浓度对其组分的影响  36-37
    4.1.4 衬底温度对nc-Si(B)：H薄膜晶化率的影响  37-38
    4.1.5 SiH_4浓度对nc-Si(B)：H晶化率的影响  38-39
    4.1.6 射频功率对nc-Si(B)：H晶化率的影响  39
  4.2 nc-Si(B)：H的光学特性  39-42
    4.2.1 B_2H_6浓度对nc-Si(B)：H薄膜光吸收系数和光学带隙的影响  39-41
    4.2.2 衬底温度对光学带隙的影响  41-42
  4.3 nc-Si(B)：H的电学特性  42-44
    4.3.1 B_2H_6浓度对nc-Si(B)：H薄膜电导率的影响  42
    4.3.2 衬底温度对nc-Si(B)：H薄膜电导率的影响  42-43
    4.3.3 射频功率对nc-Si(B)：H薄膜电导率的影响  43-44
第5章 p-i-n太阳电池制备及其光伏特性  44-47
  5.1 p(nc-Si：H)/i(nc-Si：H)/n(nc-Si：H)型结构电池的制备  44-45
  5.2 i层厚度对电池性能的影响  45-47
第6章结论  47-49
参考文献  49-53
致谢  53-54
硕士研究生在读期间发表的论文  54

掺杂纳米硅薄膜的制备及其光电学特性

内容摘要

全文目录

相似论文