论文部分内容阅读
氢化非晶硅薄膜(a-Si：H)已经被广泛应用于太阳能电池、薄膜晶体管(TFT)、大面积显示技术等半导体器件领域。但在光照条件下发现材料的光电特性会发生明显光致衰退(该现象又称为光诱导亚稳效应SWE)却严重地限制了其应用和发展。目前，对其微观机制还尚未彻底搞清。
很多研究者已经发现向薄膜中引入H及Si、H键合模式对a-Si：H的光电特性有着决定性作用，而且随着多氢硅化合物(Si-H2、Si-H3、(Si-H2)n)的增大，会造成薄膜的悬挂键缺陷态密度增大、光电导率下降及光致衰退的恶化。因此，减少氢含量并控制好硅氢键合结构就显得尤为重要。
采用热丝辅助微波电子回旋共振化学气相沉积(HW-MWECRCVD)系统制备的a-Si：H薄膜，由于其较高的沉积速率和气体利用率、良好的均匀性及较低的氢含量(能控制在10％左右)，而表现出优越的光电特性。本论文着重研究了气体流量、衬底温度、热丝温度及暗电导激活能对光敏特性的影响，并发现衬底温度保持在120～130℃，热丝温度控制在1450℃时，样品的光敏性最好。
为了进一步改善a-Si：H薄膜的稳定性，本实验室引入了多种沉积技术，如：微晶硅、纳米晶薄膜制备技术、用氢等离子体处理堆积层表面技术(LBL)及热退火和光诱导退火等制备方法，取得了较好的实验结果，使样品在经过210min的太阳模拟光照后光诱导衰退率下降到10％左右，且光敏性同时接近103。