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nc-Si:H/α-SiC:H多层膜的结构与光吸收特性

马蕾 蒋冰 陈乙豪 沈波 彭英才

nc-Si:H/α-SiC:H多层膜的结构与光吸收特性

马蕾, 蒋冰, 陈乙豪, 沈波, 彭英才
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  • 利用等离子体增强化学气相沉积工艺制备了α-Si:H/α-SiC:H多层膜结构,并在900–1000℃下进行了高温退火处理,获得了尺寸可控的nc-Si:H/α-SiC:H多层膜样品. Raman测量表明,900℃以上的退火温度可以使α-Si:H层发生限制晶化. 透射电子显微镜照片显示出α-Si:H层中形成的Si纳米晶粒的纵向尺寸被α-SiC:H层所限制,而与α-Si:H层的厚度相当,晶粒的择优取向是晶向. 傅里叶变换红外吸收谱则清楚地显示出,高温退火导致多层膜中的H原子大量逸出,以及α-SiC:H层中有更多的Si-C 形成. 对nc-Si:H/α-SiC:H多层膜吸收系数的测量证明,多层膜的吸收主要由nc-Si:H层支配,随着Si 晶粒尺寸减小,多层膜的光学带隙增大,吸收系数降低. 而当nc-Si:H层厚度不变时,α-SiC:H层厚度变化则不会引起多层膜吸收系数以及光学带隙的改变.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:61306098)、河北省自然科学基金(批准号:E2012201088,F2013201196)、河北省高等学校科学技术研究项目(批准号:2011237,ZH2012019)和北京大学介观物理国家重点实验室开放性课题资助的课题.
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    Green M A 2003 Third Generation Photovoltaics: Advnced Solar Energy Conversion (Springer) pp1-4

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    [20] 杨林安, 张义门, 龚仁喜, 张玉明. 4H-SiC射频功率MESFET的自热效应分析. 物理学报, 2002, 51(1): 148-152. doi: 10.7498/aps.51.148
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-01-25
  • 修回日期:  2014-03-16
  • 刊出日期:  2014-07-05

nc-Si:H/α-SiC:H多层膜的结构与光吸收特性

  • 1. 河北大学电子信息工程学院, 保定 071002;
  • 2. 北京大学人工微结构与介观物理国家重点实验室, 北京 100871
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:61306098)、河北省自然科学基金(批准号:E2012201088,F2013201196)、河北省高等学校科学技术研究项目(批准号:2011237,ZH2012019)和北京大学介观物理国家重点实验室开放性课题资助的课题.

摘要: 利用等离子体增强化学气相沉积工艺制备了α-Si:H/α-SiC:H多层膜结构,并在900–1000℃下进行了高温退火处理,获得了尺寸可控的nc-Si:H/α-SiC:H多层膜样品. Raman测量表明,900℃以上的退火温度可以使α-Si:H层发生限制晶化. 透射电子显微镜照片显示出α-Si:H层中形成的Si纳米晶粒的纵向尺寸被α-SiC:H层所限制,而与α-Si:H层的厚度相当,晶粒的择优取向是晶向. 傅里叶变换红外吸收谱则清楚地显示出,高温退火导致多层膜中的H原子大量逸出,以及α-SiC:H层中有更多的Si-C 形成. 对nc-Si:H/α-SiC:H多层膜吸收系数的测量证明,多层膜的吸收主要由nc-Si:H层支配,随着Si 晶粒尺寸减小,多层膜的光学带隙增大,吸收系数降低. 而当nc-Si:H层厚度不变时,α-SiC:H层厚度变化则不会引起多层膜吸收系数以及光学带隙的改变.

English Abstract

参考文献 (24)

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