多晶硅薄膜制备论文-段良飞,杨雯,张力元,李学铭,陈小波

多晶硅薄膜制备论文-段良飞,杨雯,张力元,李学铭,陈小波

导读:本文包含了多晶硅薄膜制备论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:共溅射,铝诱导晶化,低温退火,多晶硅

多晶硅薄膜制备论文文献综述

段良飞,杨雯,张力元,李学铭,陈小波[1](2016)在《磁控共溅射低温制备多晶硅薄膜及其特性研究》一文中研究指出多晶硅在光电子器件领域具有较为重要的用途。利用磁控溅射镀膜系统,通过共溅射技术在玻璃衬底上制备了非晶硅铝(α-Si/Al)复合膜,将Al原子团包覆在α-Si基质中,膜中的Al含量可通过Al和Si的溅射功率比来调节。复合膜于N2气氛中进行350℃,10min快速退火处理,制备出了多晶硅薄膜。利用X射线衍射仪、拉曼光谱仪和紫外-可见光-近红外分光光度计对多晶硅薄膜的性能进行表征,研究了Al含量对多晶硅薄膜性能的影响。结果表明:共溅射法制备的α-Si/Al复合膜在低温光热退火下晶化为晶粒分布均匀的多晶硅薄膜;随着膜中Al含量逐渐增加,多晶硅薄膜的晶化率、晶粒尺寸逐渐增加,带隙则逐渐降低;Al/Si溅射功率比为0.1时可获得纳米晶硅薄膜,Al/Si溅射功率比为0.3时得到晶化率较高的多晶硅薄膜,通过Al含量的调节可实现多晶硅薄膜的晶化率、晶粒尺寸及带隙的可控。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2016年03期)

何海洋[2](2015)在《石墨与石英衬底上多晶硅薄膜制备与分析》一文中研究指出化石资源逐步枯竭、环境污染逐渐加剧、气候灾害日益频发已经成为困扰人类发展的全球性问题。开发和利用清洁的可再生能源,不仅能够保证能源安全,而且环境友好,有助于保护身体健康,因而成为各国研究的热点。其中,太阳能光伏发电被认为是最有前途的清洁能源技术之一,而太阳电池则是太阳能光伏发电技术的核心。多晶硅薄膜太阳电池因具备低材料消耗、低生产成本、高稳定性、长寿命等优点,同时可以借鉴微电子器件的成熟工艺而备受瞩目,而高质量多晶硅薄膜的制备是其关键性问题。多晶硅薄膜通常沉积生长在异质衬底上,生长过程中,沉积条件对薄膜结构和性能有着重大影响。本文采用磁控溅射和快速热退火法,分别在石墨和石英玻璃衬底上制备了多晶硅薄膜,系统研究了衬底温度和退火条件对薄膜性质的影响。利用诸如X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等测试技术对薄膜的结构、相关性质进行了表征和分析。取得了如下成果:1.利用磁控溅射与快速热退火方法的结合,在石墨和石英玻璃衬底上成功制备出多晶硅薄膜。其工艺方法是:首先利用磁控溅射仪器在衬底上沉积硅薄膜,然后运用快速热退火技术使其晶化,最终形成多晶硅薄膜。X射线衍射和拉曼光谱测试表明,经过快速热退火处理的样品结晶质量较好、晶粒较大。扫描电子显微镜测试表明,多晶硅薄膜表面均匀、具有良好的柱状结构。2.对于石墨,衬底温度700℃是形成具有Si(220)晶面择优取向的临界温度。当温度高于700℃时,石墨衬底上溅射沉积的硅薄膜具有高度的Si(220)晶面择优取向,且随着温度的升高,Si(220)择优取向得到加强、晶粒尺寸逐步增大、晶化程度进一步提高。3.对于石英玻璃,衬底温度800℃是形成具有Si(220)晶面择优取向的临界温度。当衬底温度高于800℃时,随着温度的继续升高,Si(220)晶面的择优取向明显加强,晶化程度显着提高。4.退火处理对薄膜多晶相的形成具有重要影响。经过快速热退火处理,薄膜的晶化程度明显增强,晶粒尺寸大,未经快速热退火处理的样品,主要为非晶相,晶粒尺寸较小。(本文来源于《华北电力大学》期刊2015-06-01)

李嘉,焦玉娟,周正扬,高肖汉,吕雪川[3](2015)在《多晶硅薄膜材料制备技术研究进展》一文中研究指出阐述了多种多晶硅薄膜的制备方法和相关工艺技术,介绍了各种工艺条件对多晶硅薄膜材料的结构和性能等的影响,并比较了多种制备方法优点与不足,并对今后发展趋势和前景做出展望。(本文来源于《现代化工》期刊2015年05期)

吴强[4](2015)在《异质衬底多晶硅薄膜籽晶层的制备及其性质研究》一文中研究指出太阳能光电转化是利用太阳能资源最为有效的方法之一。目前,晶体硅太阳电池在光伏市场上占据着主导地位,但由于晶体硅的成本高,而大幅度降低其成本在实际操作中有很大的困难。为了节省硅材料,发展了多晶硅薄膜和非晶硅薄膜作为单晶硅、多晶硅太阳电池的替代产品。多晶硅薄膜太阳电池成本低廉,又无效率衰退问题,并且有可能在廉价衬底材料上制备,而效率高于非晶硅薄膜电池。由于多晶硅薄膜材料的性能直接影响着电池效率,为了获得高质量的多晶硅薄膜电池,其中一个重要途径就是设法提高多晶硅薄膜的电学性质,并且制备出优质多晶硅薄膜。本文利用金属诱导结晶法在普通玻璃衬底上制备出了多晶硅籽晶层。并利用x射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、霍尔测试等多种测试手段对多晶硅籽晶层进行了表征和分析。另外对柔性衬底石墨纸上生长多晶硅薄膜籽晶层的条件进行了初步研究。文中所包含的主要成果和结论如下:1.首先在普通玻璃衬底上、低温条件下、短时间内利用磁控溅射制备出具有玻璃衬底/铝/非晶硅结构的样品,然后在管式退火炉内于一定温度下氮气气氛退火2小时完成铝诱导结晶。扫描电子显微镜和金相显微镜分析表明,通过此方法制备的多晶硅籽晶层具有厚度均匀、连续完整的结构;x射线衍射以及拉曼光谱测试表明该籽晶层具有结晶性良好、晶粒大等特点;霍尔测试表明,该籽晶层属于高掺杂p型,具有良好的电学性质。2.利用磁控溅射在0.25mm厚的石墨纸衬底上制备层非晶硅薄膜,然后对其进行RTA快速热退火使非晶硅快速晶化成多晶硅薄膜籽晶层。通过XRD分析可知,多晶硅薄膜籽晶层出现明显的Si(220)择优取向。并且在相同的退火温度下,随着退火时间的增长,Si(220)择优取向也更为明显。(本文来源于《华北电力大学》期刊2015-03-01)

辛雅焜[5](2015)在《柔性多晶硅薄膜制备及性质分析》一文中研究指出随着全球能源危机和能源冲突的日益逼近,可持续发展的可再生能源特别是太阳能正在改变全球的能源格局和来源。应用于太阳能光伏发电的各类太阳电池中,多晶硅薄膜太阳电池因成本低、消耗低、稳定性高,同时可借鉴硅薄膜微电子器件的成熟工艺,而受到广泛关注。常规的多晶硅薄膜太阳电池大多制备在不锈钢、玻璃、石墨等廉价衬底上,必需加工成坚硬的板块状太阳电池,这一弊端限制了多晶硅薄膜太阳电池的广泛应用。柔性多晶硅薄膜太阳电池将多晶硅薄膜制备在柔性衬底材料上,重量轻,不易破碎,最重要的是可折迭、卷曲,易于大面积生产,具有重要的科学意义和应用前景。而高质量柔性多晶硅薄膜的制备,成为了提高柔性多晶硅薄膜太阳电池光电转换效率的关键。基于石墨的优异性能,本文采用耐高温、热膨胀系数与硅相近、可卷曲等独具优势的柔性石墨纸作为柔性多晶硅薄膜太阳电池的衬底材料。同时,柔性石墨纸衬底与柔性多晶硅薄膜存在热膨胀系数及晶格常数不匹配的问题,因此,基于柔性石墨纸衬底的非晶硅薄膜晶化后形成的柔性多晶硅薄膜籽晶层,可对后续沉积生长多晶硅薄膜的特性有关键性作用,同时籽晶层能够阻止衬底杂质扩散,起到阻挡层的作用。本文在柔性石墨纸衬底上,利用磁控溅射技术(MSC)、快速热退火技术(RTA)、以及对流辅助化学气相沉积技术(CoCVD)制备柔性多晶硅薄膜,以及引入ZnO过渡层的柔性多晶硅薄膜。本文系统研究了RTA技术对柔性多晶硅薄膜结晶情况的影响;以及研究了引入ZnO过渡层后对柔性多晶硅薄膜择优取向、结晶程度的影响。通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman Spectra)及微波反射光电导衰减谱(μ-PCD)对柔性多晶硅薄膜的结构性质进行表征与分析,取得的主要成果如下:1.在柔性石墨纸衬底上,利用MSC和RTA技术,制备出了柔性多晶硅薄膜籽晶层样品。首先,在柔性石墨纸衬底上,采用MSC技术直接沉积制备硅薄膜样品,XRD和Raman测试表明,直接沉积制备的样品为非晶态。利用RTA技术对其晶化后,样品由非晶态转为多晶态。同时,直接沉积制备的柔性多晶硅薄膜籽晶层具有高度(220)择优取向。2.在柔性多晶硅薄膜籽晶层上,利用CoCVD技术,沉积制备出了柔性多晶硅薄膜样品。SEM、XRD和Raman测试表明,利用CoCVD技术外延沉积的柔性多晶硅薄膜结晶质量良好,且具有高度(220)择优取向。同时,本文对柔性多晶硅薄膜具有(220)择优取向的成因进行了分析。3.本文在柔性石墨纸衬底与硅薄膜之间引入了ZnO过渡层,可作为杂质扩散阻挡层。在柔性石墨纸衬底上,首先利用MSC技术先制备ZnO过渡层,再制备非晶硅薄膜层,然后通过RTA技术、CoCVD技术制备柔性多晶硅薄膜样品。SEM、XRD和Raman测试表明,引入ZnO过渡层后制备的柔性多晶硅薄膜结晶质量良好,且具有高度(400)择优取向。(400)择优取向的转变有利于后续柔性多晶硅薄膜太阳电池的制作。同时,对引入ZnO过渡层后柔性多晶硅薄膜具有(400)择优取向的成因进行了分析。4.根据SEM、XRD和Raman表征分析,比较未引入ZnO过渡层的柔性多晶硅薄膜,引入ZnO过渡层后可提高柔性多晶硅薄膜的结晶质量。同时,μ-PCD谱表明引入ZnO过渡层后可提高柔性多晶硅薄膜少子寿命的均匀性。(本文来源于《华北电力大学》期刊2015-03-01)

辛雅焜,陈诺夫,吴强,白一鸣,陈吉堃[6](2015)在《石墨衬底上具有(220)/(400)择优取向多晶硅薄膜的制备及性质(英文)》一文中研究指出在石墨衬底上分别制备了具有(220)和(400)择优取向的多晶硅薄膜。首先利用磁控溅射技术直接在石墨衬底上制备非晶硅薄膜层,以及先制备Zn O过渡层,再在Zn O过渡层上制备非晶硅薄膜层;然后采用快速退火法对非晶硅薄膜晶化,使其形成多晶硅薄膜籽晶层。XRD测试表明,未引入Zn O过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(220)择优取向,而引入Zn O过渡层的多晶硅薄膜籽晶层具有高度(400)择优取向;最后在多晶硅籽晶层上通过对流辅助化学气相沉积(Co CVD)制备多晶硅薄膜。根据SEM、XRD、拉曼测试表明,多晶硅薄膜的性质延续了多晶硅籽晶层的性质,未引入Zn O过渡层的样品,具有高度(220)择优取向。引入Zn O过渡层后的样品,具有高度(400)择优取向,(400)择优取向的转变有利于后续多晶硅薄膜太阳电池的制作。同时对Si(220)和Si(400)择优取向的形成原因做了初步分析。(本文来源于《功能材料》期刊2015年04期)

王成龙,马军,范多旺,邢达,刘颂豪[7](2015)在《铝诱导层交换超薄多晶硅薄膜制备及压阻特性》一文中研究指出超薄多晶硅薄膜具有优异的压敏特性。铝诱导层交换(ALILE)制备多晶硅薄膜具有成膜温度低薄膜性能优良等特点。利用ALILE方法在玻璃基底上低温条件下制备了50nm超薄多晶硅(poly-Si)薄膜,并对薄膜微观结构及压阻特性进行了研究。Raman光谱在521cm-1出现尖锐、对称的特征峰,表明超薄多晶硅薄膜晶化状态良好。此外,在拉曼光谱480cm-1处没有明显出现a-Si的Raman特征峰也说明制备的polySi薄膜样品完全结晶;XRD光谱表明ALILE制备薄膜在(111)和(220)晶向择优生长,晶粒尺寸约5μm;霍尔效应测试结果表明:ALILE制备薄膜为p型掺杂,空穴浓度为9×1018~6×1019 cm-3;压阻特性研究表明:ALILE超薄多晶硅薄膜应变系数(GF)达到了60以上,且与薄膜厚度相关;应变温度相关系数(TCGF)在-0.17~0%℃范围内;电阻温度相关系数(TCR)在-0.2~-0.1%℃范围内。ALILE超薄多晶硅薄膜具有GF大、TCGF小和TCR小等特点。因此,有望在压力传感器领域得到应用。(本文来源于《光谱学与光谱分析》期刊2015年02期)

范多旺[8](2014)在《铝诱导层交换法多晶硅薄膜制备的研究进展》一文中研究指出多晶硅(Poly-Si)薄膜是一种结合了晶体硅和非晶硅优点的新型功能薄膜材料,在薄膜晶体管(TFT)、微电子集成电路、薄膜太阳能电池以及压阻器件等方面得到了广泛应用。由于Al/Si体系不会形成稳定的硅铝化合物,从而使铝诱导层交换(ALILE)成为在玻璃基底上制备高品质多晶硅薄膜的一种有潜力的方法。论文综述课题组在退火气氛、退火模式、形貌衬底、以及外加电场等对ALILE制备多晶硅薄膜过程及性能的影响。同时,论文报道了利用ALILE制备多晶硅薄膜的压阻特性的最新研究成果。(本文来源于《第十届全国表面工程大会暨第六届全国青年表面工程论坛论文摘要集(一)》期刊2014-10-28)

董培讲[9](2014)在《多晶硅薄膜制备工艺及其应用发展》一文中研究指出科学技术的快速发展,使得多晶硅薄膜的制作工艺得到了完善优化,并且,多晶硅薄膜也已经得到了广泛的应用。本文介绍了结合现有工艺条件制作多晶硅纳米薄膜的多种工艺方法,细致研究了工艺条件对多晶硅纳米薄膜应变系数的影响,分析了多晶硅薄膜制备工艺的应用发展,希望能够为相关人员提供参考借鉴。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2014年15期)

李海博,尹延昭,郑丽[10](2014)在《多晶硅薄膜制备工艺及其应用发展》一文中研究指出多晶硅薄膜在一些半导体器件及集成电路中得到了广泛的应用。由于多晶硅生产成本低,效率稳定性好、光电转换效率高,多晶硅薄膜的研究备受关注。目前多晶硅薄膜已广泛地用于各种微电子器件的制造,其用途从栅极材料和互联引线发展到绝缘隔离、钝化、太阳能电池、各种光电器件等。文章介绍了制备多晶硅薄膜的多种工艺方法,结合现有工艺条件制作多晶硅纳米薄膜,根据多晶硅压阻特性理论进行了LPCVD纳米薄膜工艺试验,研究了工艺条件对多晶硅纳米薄膜应变系数的影响,选取了优化的工艺条件,为多晶硅纳米薄膜在今后压阻式压力传感器中的应用奠定基础。(本文来源于《科技创新与应用》期刊2014年02期)

多晶硅薄膜制备论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

化石资源逐步枯竭、环境污染逐渐加剧、气候灾害日益频发已经成为困扰人类发展的全球性问题。开发和利用清洁的可再生能源,不仅能够保证能源安全,而且环境友好,有助于保护身体健康,因而成为各国研究的热点。其中,太阳能光伏发电被认为是最有前途的清洁能源技术之一,而太阳电池则是太阳能光伏发电技术的核心。多晶硅薄膜太阳电池因具备低材料消耗、低生产成本、高稳定性、长寿命等优点,同时可以借鉴微电子器件的成熟工艺而备受瞩目,而高质量多晶硅薄膜的制备是其关键性问题。多晶硅薄膜通常沉积生长在异质衬底上,生长过程中,沉积条件对薄膜结构和性能有着重大影响。本文采用磁控溅射和快速热退火法,分别在石墨和石英玻璃衬底上制备了多晶硅薄膜,系统研究了衬底温度和退火条件对薄膜性质的影响。利用诸如X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜等测试技术对薄膜的结构、相关性质进行了表征和分析。取得了如下成果:1.利用磁控溅射与快速热退火方法的结合,在石墨和石英玻璃衬底上成功制备出多晶硅薄膜。其工艺方法是:首先利用磁控溅射仪器在衬底上沉积硅薄膜,然后运用快速热退火技术使其晶化,最终形成多晶硅薄膜。X射线衍射和拉曼光谱测试表明,经过快速热退火处理的样品结晶质量较好、晶粒较大。扫描电子显微镜测试表明,多晶硅薄膜表面均匀、具有良好的柱状结构。2.对于石墨,衬底温度700℃是形成具有Si(220)晶面择优取向的临界温度。当温度高于700℃时,石墨衬底上溅射沉积的硅薄膜具有高度的Si(220)晶面择优取向,且随着温度的升高,Si(220)择优取向得到加强、晶粒尺寸逐步增大、晶化程度进一步提高。3.对于石英玻璃,衬底温度800℃是形成具有Si(220)晶面择优取向的临界温度。当衬底温度高于800℃时,随着温度的继续升高,Si(220)晶面的择优取向明显加强,晶化程度显着提高。4.退火处理对薄膜多晶相的形成具有重要影响。经过快速热退火处理,薄膜的晶化程度明显增强,晶粒尺寸大,未经快速热退火处理的样品,主要为非晶相,晶粒尺寸较小。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

多晶硅薄膜制备论文参考文献

[1].段良飞,杨雯,张力元,李学铭,陈小波.磁控共溅射低温制备多晶硅薄膜及其特性研究[J].光谱学与光谱分析.2016

[2].何海洋.石墨与石英衬底上多晶硅薄膜制备与分析[D].华北电力大学.2015

[3].李嘉,焦玉娟,周正扬,高肖汉,吕雪川.多晶硅薄膜材料制备技术研究进展[J].现代化工.2015

[4].吴强.异质衬底多晶硅薄膜籽晶层的制备及其性质研究[D].华北电力大学.2015

[5].辛雅焜.柔性多晶硅薄膜制备及性质分析[D].华北电力大学.2015

[6].辛雅焜,陈诺夫,吴强,白一鸣,陈吉堃.石墨衬底上具有(220)/(400)择优取向多晶硅薄膜的制备及性质(英文)[J].功能材料.2015

[7].王成龙,马军,范多旺,邢达,刘颂豪.铝诱导层交换超薄多晶硅薄膜制备及压阻特性[J].光谱学与光谱分析.2015

[8].范多旺.铝诱导层交换法多晶硅薄膜制备的研究进展[C].第十届全国表面工程大会暨第六届全国青年表面工程论坛论文摘要集(一).2014

[9].董培讲.多晶硅薄膜制备工艺及其应用发展[J].黑龙江科技信息.2014

[10].李海博,尹延昭,郑丽.多晶硅薄膜制备工艺及其应用发展[J].科技创新与应用.2014

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