本文關(guān)鍵詞：原子層沉積AZO薄膜及晶硅表面鈍化研究

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【摘要】：AZO薄膜是在ZnO中摻入Ⅲ族元素Al后而形成的，該薄膜不僅具有較高的載流子濃度和低電阻率，而且具有較好的光透過(guò)性，是一種優(yōu)秀的透明導(dǎo)電薄膜。AZO薄膜成本低廉、接近氧化銦錫薄膜的電阻率，是目前最有可能替代ITO薄膜，在發(fā)光二極管、薄膜晶體管、太陽(yáng)能電池等領(lǐng)域展示了良好發(fā)展前景。本文采用原子層沉積技術(shù)在石英基體上制備AZO薄膜，利用橢圓偏振儀、原子力顯微鏡、X射線衍射儀、Raman光譜儀、紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)、PL光譜、X射線光電子能譜儀、Hall效應(yīng)測(cè)試儀系統(tǒng)地對(duì)樣品的生長(zhǎng)速率、表面形貌、晶體結(jié)構(gòu)、薄膜成分、光學(xué)與電學(xué)性能進(jìn)行了表征和分析，并利用AZO鈍化晶硅表面并研究其鈍化機(jī)理。 研究不同鋁鋅循環(huán)比例對(duì)AZO薄膜性能的影響表明，隨著鋁鋅循環(huán)比例增加，纖鋅礦結(jié)構(gòu)的AZO薄膜的（002）晶面生長(zhǎng)受到抑制，晶粒尺寸減小，薄膜內(nèi)晶界與缺陷增多；電阻率先降低后升高，鋁鋅循環(huán)比例為1:19，，電阻率最低，所有AZO薄膜可見(jiàn)光透射率大于80%，紫外吸收邊出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象，光學(xué)禁帶寬度提高。 研究不同沉積溫度對(duì)AZO薄膜性能的影響表明，沉積溫度升高，纖鋅礦結(jié)構(gòu)的AZO（100）晶面生長(zhǎng)受到抑制，促進(jìn)了（002）晶面生長(zhǎng)，表現(xiàn)出明顯c軸取向；晶體質(zhì)量先提高后降低，當(dāng)沉積溫度為150℃時(shí)，薄膜的晶體質(zhì)量最佳，缺陷濃度最低，電阻率最低，為4.61×10-4cm；AZO薄膜的可見(jiàn)光透射率均大于80%，紫外吸收邊出現(xiàn)藍(lán)移。 AZO薄膜鈍化p型晶硅表面性能的研究表明，AZO鈍化p型晶硅，少子壽命由鈍化前的4.27μs提升至鈍化后的49.97μs，少子壽命提升近11倍，表面復(fù)合速率由鈍化前Seff"f5.3×103cm/s，降低為Seff"f500cm/s，表面復(fù)合速率降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，說(shuō)明AZO薄膜具有良好的晶硅鈍化效果，該種鈍化機(jī)制屬于化學(xué)鈍化。
【關(guān)鍵詞】：鋁參雜氧化鋅 原子層沉積 低溫生長(zhǎng) 晶態(tài)薄膜 太陽(yáng)能電池鈍化
【學(xué)位授予單位】：遼寧工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TB383.2;TM914.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 緒論9-22
• 1.1 引言9-10
• 1.2 AZO 結(jié)構(gòu)與摻雜10-12
• 1.3 AZO 薄膜光電性質(zhì)12-15
• 1.3.1 AZO 薄膜的光學(xué)特性12-13
• 1.3.2 AZO 薄膜的電學(xué)特性13-15
• 1.4 AZO 薄膜制備方法15-18
• 1.4.1 磁控濺射15-16
• 1.4.2 金屬有機(jī)物化學(xué)氣相沉積16
• 1.4.3 原子層沉積16-18
• 1.5 AZO 薄膜在太陽(yáng)能電池上的應(yīng)用18-21
• 1.6 本課題的研究意義與內(nèi)容21-22
• 2 原子層沉積制備 AZO 薄膜與表征方法22-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)原料及預(yù)處理22
• 2.2 原子層沉積設(shè)備及操作流程22-24
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)24-26
• 2.3.1 AZO 薄膜沉積方法及改進(jìn)24-25
• 2.3.2 AZO 薄膜制備方案設(shè)計(jì)25-26
• 2.3.3 AZO 薄膜鈍化方案設(shè)計(jì)26
• 2.4 檢測(cè)儀器26-29
• 3 鋁鋅循環(huán)比例對(duì) AZO 薄膜性能的影響29-38
• 3.1 AZO 薄膜生長(zhǎng)速率29-30
• 3.2 AZO 薄膜晶體結(jié)構(gòu)30-31
• 3.3 AZO 薄膜表面形貌31-32
• 3.4 AZO 薄膜成分分析32-33
• 3.5 AZO 薄膜電學(xué)性能33-34
• 3.6 AZO 薄膜光學(xué)性能34-37
• 3.7 小結(jié)37-38
• 4 沉積溫度對(duì) AZO 薄膜結(jié)構(gòu)及性能的影響38-46
• 4.1 AZO 薄膜生長(zhǎng)速率38-39
• 4.2 AZO 薄膜晶體結(jié)構(gòu)39-41
• 4.3 AZO 薄膜電學(xué)性能41-42
• 4.4 AZO 薄膜透射光譜分析42-43
• 4.5 AZO 薄膜光致發(fā)光譜分析43-45
• 4.6 小結(jié)45-46
• 5 AZO 表面鈍化晶硅太陽(yáng)能電池46-54
• 5.1 AZO 表面鈍化技術(shù)的提出46-48
• 5.2 AZO 薄膜厚度對(duì)晶硅鈍化性能的影響48-49
• 5.3 退火工藝對(duì)晶硅鈍化性能的影響49-51
• 5.4 AZO 薄膜鈍化晶硅機(jī)制51-53
• 5.5 小結(jié)53-54
• 6 結(jié)論54-55
• 參考文獻(xiàn)55-58
• 攻讀碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況58-59
• 致謝59

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 陳新亮;薛俊明;孫建;趙穎;耿新華;;絨面ZnO薄膜的生長(zhǎng)及其在太陽(yáng)電池前電極的應(yīng)用[J];半導(dǎo)體學(xué)報(bào);2007年07期

本文編號(hào)：521844