MW-ECR CVD制備氫化非晶硅薄膜之光電特性研究.pdf

1、氫化非晶硅薄膜(a-Si:H)是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的功能材料,在新能源和信息顯示等高科技技術(shù)領(lǐng)域起著日益重要的作用.然而,光致退化效應(yīng)嚴(yán)重限制了它的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用.人們做了大量的研究工作,試圖弄清其微觀機(jī)制,但迄今為止仍然沒(méi)有一致性的結(jié)論.隨著研究的深入,人們?cè)絹?lái)越認(rèn)識(shí)到非晶硅薄膜的亞穩(wěn)特性與硅網(wǎng)絡(luò)的無(wú)定型結(jié)構(gòu)以及其中所含的氫有關(guān).該文主要對(duì)采用微波電子回旋共振化學(xué)氣相沉積(MW-ECR CVD)系統(tǒng)制備的a-Si:H薄膜進(jìn)

2、行了光電特性的測(cè)試研究工作.該論文的研究?jī)?nèi)容主要有三大部分組成.第一,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹;第二,通過(guò)分析不同制備工藝條件對(duì)薄膜光電特性的影響,調(diào)整工藝參數(shù),進(jìn)而改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備采用熱絲輔助MW-ECRCVD系統(tǒng)以制備出高質(zhì)量的a-Si:H薄膜;第三,通過(guò)傅立葉變換紅外譜和微區(qū)拉曼譜對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,分析光電特性各異的薄膜材料的微觀表征.影響a-Si:H薄膜光電特性的因素很多,我們分析了氫稀釋比率、襯底溫度、熱絲溫度以及有無(wú)熱絲對(duì)薄膜

3、光敏性和穩(wěn)定性的影響.非晶硅的光電特性與薄膜的成分和微結(jié)構(gòu)有著非常密切的關(guān)系.a-Si:H薄膜中H的摻入使得非晶硅的光電特性發(fā)生了根本性的變化.大量實(shí)驗(yàn)表明,a-Si:H薄膜的光致衰退與薄膜中的SiH<,2>鍵合態(tài)的含量有很好的對(duì)應(yīng)關(guān)系,SiH<,2>鍵合態(tài)的含量越高,薄膜的光致衰退效應(yīng)越顯著.而光敏性的提高主要是薄膜中多氫化合物(SiH<,2>)<,n>、Si-Si弱鍵以及氫含量的減少所致.實(shí)驗(yàn)表明,采用適當(dāng)溫度的熱絲進(jìn)行輔助,可使a