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磁控溅射技术制备硅纳米晶多层膜及微观结构表征

赵志明 , 马二云 , 张晓静 , 田亚萍 , 屈直 , 百穹 , 曹智睿 , 白力静 , 张国君 , 蒋百灵

功能材料

摘要:在室温下,分别利用常规磁控溅射和反应磁控溅射技术交替沉积Si薄膜和Si1-xNx薄膜在单晶硅基体上制备了Si/Si1-xNx纳米多层膜。接下来,在高温下对Si/Si1-xNx多层膜进行退火诱发各层中形成硅纳米晶。研究了Si1-xNx层厚度和N2流量沉积对si/Si1-xNx多层膜中Si量子点形成的影响。TEM检测结果表明,N2流量为2.5mL/min时沉积的多层膜退火后形成了尺寸为20-30nm的等轴Si3N4纳米晶;N2流量为5.0mL/min时沉积的多层膜退火后在Si层和Si1-xNx层中均形成了硅纳米晶,而在7.5mL/min N2流量下沉积的Si/Si1-xNx多层膜退火后仅在Si层中形成了硅纳米晶。

关键词: 磁控溅射技术 , Si/Si1-xNx多层膜 , Si纳米晶 , Si3N4纳米晶 , TEM

反应磁控溅射制备AZO薄膜相结构的演化及机理研究

赵志明 , 丁宇 , 田亚萍 , 张晓静 , 马二云 , 白力静 , 蒋百灵

人工晶体学报

在室温下,利用直流反应磁控溅射技术在不同的氧气流量下沉积ZnO∶ Al (AZO)薄膜.采用XRD、SEM和TEM技术分析薄膜相成分、表面截面形貌及微观结构.结果表明:氧气流量为2.5 sccm时,沉积形成的薄膜为不透明具有金属导电性能的AZO/Zn( AZO)双层复合膜结构;氧气流量为3.5 sccm时,沉积形成了透明导电的AZO薄膜;氧气流量为5.0 sccm时,形成了透明不导电且含有纳米Al2O3颗粒的AZO薄膜;此外,AZO薄膜在400℃退火后,薄膜晶粒长大和(002)晶面方向择优生长更加明显以及高氧气流量沉积的AZO薄膜中的纳米Al2O3颗粒消失.

关键词: 直流反应磁控溅射 , AZO薄膜 , Al2 O3纳米颗粒

CIGS薄膜太阳能电池用Mo背电极的制备与结构性能研究

赵志明 , 丁宇 , 曹智睿 , 田亚萍 , 屈直 , 张国君 , 蒋百灵

材料导报

利用磁控溅射技术在Sode-lime玻璃衬底上沉积CIGS薄膜太阳能电池用金属Mo背电极薄膜,并研究了Mo靶功率、基片脉冲宽度以及预清洗时间对Mo薄膜的相结构、形貌及电阻率的影响.结果表明,沉积的Mo薄膜均沿(110)晶面呈柱状择优生长;增大Mo靶溅射功率可以促进薄膜晶粒长大、提高薄膜的致密性、降低电阻率;合适的基片脉冲电压脉宽促进了晶核的形成、长大并有助于沉积过程中Mo晶粒长大,进而降低薄膜电阻率;通过延长预清洗时间可获得致密性好、电阻率低的Mo薄膜,所获得的Mo薄膜最低电阻率为3.5×10-5Ω·cm.

关键词: Mo薄膜 , 磁控溅射 , XRD , SEM

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