面对石油等传统能源即将消耗殆尽和环境污染污染问题,世界各国都在努力开发新能源,其中太阳能是取之不尽的清洁能源,故受到广泛的关注。氢化非晶碳化硅(a-SiC:H)因其带隙较宽并且带隙可调而成为一种理想的窗口材料。另一方面,氢化非晶碳化硅也是一种理想的短波发光材料,人们对于其光致发光效应的研究一直保持着浓厚的兴趣。为了进一步了解氢化非晶碳化硅的结构和光学性能,我们采用等离子体增强化学气相沉积技术(PECVD),在改变沉积参数碳源流量比例R、沉积温度T和氢稀释率r的条件下制备了低碳氢化非晶碳化硅(a-SiC:H)薄膜。为此,我们主要做了以下几个方面的研究工作工作:1.对薄膜进行红外,我们发现了当R小于7/15时,薄膜的主要结构是非晶硅,同时存在少量的非晶碳化硅结构;从R=7/15开始,薄膜的结构发生了转变,主要结构向非晶碳化硅过渡。也讨论了不同R值对薄膜沉积速率的影响,发现在R小于7/15时,薄膜的沉积速率随着R的增大,薄膜的沉积速率显著下降,而当R大于7/15时,薄膜的沉积速率变小的趋势趋缓。2.通过紫外-可见光分析,我们主要探讨了不同的R值对薄膜的光学带隙的影响。当R<7/15时,薄膜的光学带隙Eg与非晶硅的带隙一致(1.7～1.8eV)。而当R>7/15时,薄膜的光学带隙Eg达到2.36～2.6eV,进一步从光学带隙Eg的角度,证实了薄膜结构从氢化非晶硅向氢化非晶碳化硅的转变。增加薄膜的氢稀释率,薄膜的光学带隙逐渐增大,归因于氢对薄膜进行微结构调整作用增强,对薄膜弱键的刻蚀加强,并且钝化、终止表面悬挂键,降低了薄膜的缺陷密度。3.分析薄膜的光致发光性能发现,当R值低于1时,由于碳含量低,室温下薄膜几乎观察不到光致发光现象,而在R等于1时,薄膜出现了明显的光致发光现象,可能是由于碳原子加入后,材料局域带尾态缺陷引起的发光。而增大氢稀释率,发现在高氢稀释时,薄膜的光致发光显著增强,其发光峰由两个峰叠加而成,分别对应量氧缺陷态发光和sp~2碳团簇发光。表明氢稀释率对薄膜的发光性能影响非常大。4.形貌分析发现随着R的增大,薄膜粗糙度增加,有颗粒的生长。而增大氢稀释率会使得薄膜生长更均匀致密,粗糙度降低,表明了高氢稀释对薄膜的比表面形貌有很好的修饰作用。