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VHF-PECVD制备不同氢稀释条件下硅薄膜特性分析

张晓丹 , 高艳涛 , 赵颖 , 朱锋 , 魏长春 , 孙建 , 侯国 , 薛俊明 , 张德坤 , 任慧志 , 耿新华 , 熊绍珍

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.01.013

本文集中报导了不同硅烷浓度条件下,制备的系列硅薄膜电学特性和结构特性的分析研究.结果表明:随着硅烷浓度的逐渐减小,材料逐渐地由非晶向微晶转变.傅立叶变换红外吸收(FTIR)的测试结果表明:微晶硅材料存在着自然的不稳定性,表现为氧含量随着时间的推移而增多.而且,微结构因子(IR)的结果给出:对于适用于电池有源层的微晶硅材料来说,其IR不能太大,也不能太小,本实验中相对好的微晶硅材料其IR为31%.

关键词: 甚高频等离子体增强化学气相沉积 , 微晶硅薄膜 , 傅立叶变换红外吸收

纯化器对VHF-PECVD制备的不同结构硅薄膜特性的影响

张晓丹 , 赵颖 , 朱锋 , 魏长春 , 高艳涛 , 孙建 , 侯国 , 薛俊明 , 张德坤 , 任慧志 , 耿新华 , 熊绍珍

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.004

本文采用VHF-PECVD技术制备了不同结构的硅薄膜,分析研究了有、无纯化器对制备薄膜特性的影响.电学特性和结构特性测试结果表明:在10W的功率条件下,使用纯化器时制备的薄膜是光敏性满足非晶硅电池要求的材料,而在不使用纯化器时制备的材料是适用于太阳能电池有源层的纳米硅材料;在30W时,不使用纯化器制备薄膜的晶化明显增大,光敏性也相应的降低,50W的条件表现出相类似的结果,初步分析是氧引起的差别;激活能的测试结果也表明,使用纯化器会降低材料中的氧含量,即表现激活能相对大;另外,沉积速率的测试结果也给出:耗尽区所在位置与是否使用纯化器有很大关系.

关键词: 甚高频等离子体增强化学气相沉积 , 纯化器 , 硅薄膜

气压对VHF-PECVD制备的μc-Si:H 薄膜特性影响的研究

张晓丹 , 朱锋 , 赵颖 , 侯国 , 魏长春 , 孙建 , 张德坤 , 任慧志 , 薛俊明 , 耿新华 , 熊绍珍

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.033

本文主要研究了用VHF-PECVD方法制备的不同工作气压的微晶硅薄膜样品.结果表明:沉积速率随反应气压的增大而逐渐增大;光敏性(光电导/暗电导)和激活能测试结果给出了相同的变化规律;傅立叶红外测试、X射线衍射和室温微区喇曼谱的结果都表明了样品的晶化特性;通过工艺的具体优化得出了器件级的微晶硅材料.

关键词: 甚高频等离子体增强化学气相沉积 , 氢化微晶硅薄膜 , 傅立叶变换红外光谱 , X射线衍射 , 微区喇曼光谱

高压13.56MHz PECVD法沉积器件质量级本征微晶硅材料

侯国 , 郭群超 , 王岩 , 薛俊明 , 任慧志 , 宋建 , 张晓丹 , 赵颖 , 耿新华 , 李以钢

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2005.06.007

本文国内首次报道了采用高压RF-PECVD技术沉积本征微晶硅材料的结果.实验表明,增大等离子体激发功率和减小硅烷浓度都能够使薄膜材料由非晶硅逐渐向微晶硅转变,而结构上的改变使得电学特性也随之改变.通过工艺参数的优化和纯化器的使用,有效地控制了氧的掺杂,在较高的生长速度下得到了器件质量级的本征微晶硅材料.将实验得到的微晶硅作为太阳电池光吸收层,在没有ZnO背电极和没有优化窗口层材料以及p/i界面时,电池的效率达到5.22%,这进一步表明本征微晶硅材料的良好性能.

关键词: 微晶硅 , 太阳电池 , 高压 , 氧施主掺杂

微晶硅薄膜纵向不均匀性的Raman光谱和AFM研究

张晓丹 , 赵颖 , 朱锋 , 魏长春 , 吴春亚 , 高艳涛 , 孙建 , 侯国 , 耿新华 , 熊绍珍

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.06.018

本文研究了采用VHF-PECVD技术制备的微晶硅薄膜的纵向均匀性.喇曼测试结果显示:微晶硅薄膜存在着生长方向的结构不均匀,随厚度的增加,材料的晶化率逐渐变大;不同衬底其非晶孵化点是不一样的,对于同一种衬底,绒度大相应的晶化率就大,对应着孵化层的厚度小;AFM测试结果明显的给出:材料的结构随厚度增加发生变化.

关键词: 甚高频等离子体增强化学气相沉积 , 纵向均匀性 , 微晶硅薄膜

辉光功率对VHF-PECVD制备的硅基薄膜特性的影响

张晓丹 , 赵颖 , 朱锋 , 魏长春 , 孙建 , 侯国 , 薛俊明 , 耿新华 , 熊绍珍

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.04.041

本文主要研究了用VHF-PECVD方法制备的不同辉光功率条件下系列硅薄膜样品.喇曼测试结果显示:在不同硅烷浓度(SC)条件下,非晶到微晶的过渡区发生在不同的功率点;暗电导随晶化率也体现出不同的变化,此结果表明不同SC、不同功率制备样品的结构特性和电学特性的内在规律是不同的;另外,扫描电子显微镜的测试结果表明样品的表面呈"菜花"状和剖面为柱状的结构特征.

关键词: 甚高频等离子体增强化学气相沉积 , 过渡区 , 微区喇曼光谱 , 扫描电子显微镜

退火温度和β-FeSi2薄膜厚度对n-β-FeSi2/p-Si异质结太阳电池的影响

郁操 , 侯国 , 刘芳 , 孙建 , 赵颖 , 耿新华

人工晶体学报

本文采用室温直流磁控溅射Fe-Si组合靶的方法,并通过后续退火温度的优化得到了单一相高质量的β-FeSi2薄膜.结果表明,在本实验条件下得到的未掺杂的β-FeSi2薄膜在室温下是n型导电的,其电学特性存在一个退火温度的最优点:800 ℃.而且在这个最佳温度点上,在Si(111)衬底上外延得到的薄膜载流子迁移率比在Si(100)上高出了一倍多.在上述研究的基础上,采用p-Si(111)单晶片作为外延生长β-FeSi2薄膜的衬底,并通过退火温度和薄膜厚度的优化制备出了国内第一个n-β-FeSi2/p-Si异质结太阳电池,其Jsc=7.90 mA/cm2 ,Voc=0.21 V,FF=0.23,η=0.38%.

关键词: β-FeSi2薄膜 , 直流磁控溅射 , 退火温度 , 异质结太阳电池

基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的胶体量子点太阳电池研究进展?

郑涛 , 黄茜 , 侯国 , 丁毅 , 张晓丹 , 赵颖

材料导报 doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.01.001

基于Ⅳ-Ⅵ族化合物的胶体量子点具有易于合成、带隙可调等优点,被认为是一种非常有前途的窄带隙光伏材料。近年来,利用Ⅳ-Ⅵ族化合物制作的胶体量子点太阳电池最高转换效率已经突破10%。介绍了胶体量子点的合成方法、基本结构及其光电特性;着重分析了国内外关于肖特基和异质结胶体量子点太阳电池的研究现状,指出了目前该领域研究中存在的问题和发展趋势,并分析了未来需要重点解决的关键问题。

关键词: 胶体量子点 , 热注入法 , PbS量子点太阳电池 , 配体

热注入法合成PbX(X=S,Se)量子点的结构和性能研究

郑涛 , 侯国 , 丁毅 , 黄茜 , 张晓丹 , 赵颖

人工晶体学报

采用热注入的方法在空气氛围中合成PbX(X=S,Se)量子点,液体石蜡和磷酸三丁酯(TBP)作为不同的溶剂优化PbSe量子点的合成;使用六甲基二硅硫烷(TMS)作为硫源合成了第一激子吸收峰在900 ~ 1500 nm分布的PbS量子点.通过透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)和吸收光谱等测试手段对合成的物质进行成分与光学性能分析表征,对比研究了Ⅳ-Ⅵ族化合物量子点在成核过程中的差异.结果表明在相同的实验条件下PbS量子点的反应条件相对温和,量子限域效应明显;而PbSe量子点的合成对环境的要求更加严苛,反应温度更高,量子点的尺寸分布更宽.

关键词: 热注入法 , PbS量子点 , PbSe量子点

改性沸石H-BEA催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮

邱俊 , 王建刚 , 孙杰

应用化学 doi:10.3724/SP.J.1095.2011.00367

以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)、柠檬酸、草酸、酒石酸改性制备了H-BEA,并根据XRD和NH3-TPD对沸石H-BEA进行表征.采用上述改性沸石催化4-苯基丁酸分子内克反应合成1-萘满酮进行催化剂反应活性评价.实验结果表明,以柠檬酸改性沸石H-BEA具有较高的催化活性.进一步对催化剂用量、反应温度、反应时间等工艺条件优化得到最佳工艺条件,在最佳工艺条件下,产物1-萘满酮产率达到94.3%.

关键词: 苯基丁酸 , 萘满酮 , 分子内Friedel-Crafts , 沸石H-BEA

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