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椭圆偏振光谱表征单晶硅衬底上生长的非晶硅和外延硅薄膜

吴晨阳 谷锦华 冯亚阳 薛源 卢景霄

椭圆偏振光谱表征单晶硅衬底上生长的非晶硅和外延硅薄膜

吴晨阳, 谷锦华, 冯亚阳, 薛源, 卢景霄
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  • 本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(rf-PECVD)技术在单晶硅衬底上沉积了两个系列的硅薄膜. 通过对样品进行固定角度椭圆偏振测试, 结果表明第一个系列硅薄膜为非晶硅, 形成了突变的a-Si:H/c-Si异质结构, 此结构在HIT电池中有利于形成好的界面特性, 对于非晶硅薄膜采用通常的Tauc-Lorentz摇摆模型(Genosc)拟合结果很好; 第二个系列硅薄膜为外延硅, 对于外延硅薄膜, 随着膜厚增加晶化率降低, 当外延硅薄膜厚度为46 nm时开始非晶硅生长. 对于外延硅通常采用EMA模型(即将硅薄膜体层看成由非晶硅和c-Si构成的混合层)拟合结果较好, 当硅薄膜中出现非晶硅生长时, 将体层分成混合层和非晶硅两层, 采用三层模型拟合结果很好. 本文证实了椭偏光谱分析采用不同的模型可对单晶硅衬底上不同结构的硅薄膜进行有效表征.
    • 基金项目: 国家高技术研究发展计划(批准号: 2011AA050501)资助的课题.
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    Fujiwara H, Kondo M 2005 Appl. Phys. Lett. 86 032112

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    Wang T H, Iwaniko E, Page M R, Levi D H, Yan Y, Branz H M, Wang Q 2006 Thin. Solid Films 501 284

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    Fujiwara H, Kondo M 2007 Appl. Phys. Lett. 90 013503

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    Wang T H, Wang Q 2004 19th European Photovoltaic Energy Conference, 7-11 June Paris, France

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    Jellison G E, Modine F A 1996 Appl. Phys. Lett. 69 371

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  • [1] 薛源, 郜超军, 谷锦华, 冯亚阳, 杨仕娥, 卢景霄, 黄强, 冯志强. 薄膜硅/晶体硅异质结电池中本征硅薄膜钝化层的性质及光发射谱研究. 物理学报, 2013, 62(19): 197301. doi: 10.7498/aps.62.197301
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出版历程
  • 收稿日期:  2011-11-13
  • 修回日期:  2012-01-15
  • 刊出日期:  2012-08-05

椭圆偏振光谱表征单晶硅衬底上生长的非晶硅和外延硅薄膜

  • 1. 郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室, 郑州 450052
    基金项目: 

    国家高技术研究发展计划(批准号: 2011AA050501)资助的课题.

摘要: 本文采用射频等离子体增强化学气相沉积(rf-PECVD)技术在单晶硅衬底上沉积了两个系列的硅薄膜. 通过对样品进行固定角度椭圆偏振测试, 结果表明第一个系列硅薄膜为非晶硅, 形成了突变的a-Si:H/c-Si异质结构, 此结构在HIT电池中有利于形成好的界面特性, 对于非晶硅薄膜采用通常的Tauc-Lorentz摇摆模型(Genosc)拟合结果很好; 第二个系列硅薄膜为外延硅, 对于外延硅薄膜, 随着膜厚增加晶化率降低, 当外延硅薄膜厚度为46 nm时开始非晶硅生长. 对于外延硅通常采用EMA模型(即将硅薄膜体层看成由非晶硅和c-Si构成的混合层)拟合结果较好, 当硅薄膜中出现非晶硅生长时, 将体层分成混合层和非晶硅两层, 采用三层模型拟合结果很好. 本文证实了椭偏光谱分析采用不同的模型可对单晶硅衬底上不同结构的硅薄膜进行有效表征.

English Abstract

参考文献 (11)

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