相變區(qū)納米硅氧薄膜的微觀結(jié)構(gòu)及光學(xué)特性
本文選題:納米硅氧薄膜 切入點(diǎn):相變區(qū) 出處:《光學(xué)精密工程》2017年04期 論文類型:期刊論文
【摘要】:為了研究硅異質(zhì)結(jié)太陽電池中納米硅氧薄膜的光電特性,采用甚高頻等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)制備了一系列不同晶態(tài)比例的nc-SiOx∶H薄膜,利用拉曼散射光譜(Raman)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、紫外可見透射光譜以及穩(wěn)/瞬態(tài)光致發(fā)光譜等檢測手段分別對薄膜的微觀結(jié)構(gòu)、鍵合配置,能帶特征以及發(fā)光特性進(jìn)行了表征。薄膜結(jié)構(gòu)特征分析顯示,隨著氧摻入量的增加,薄膜由微晶向非晶轉(zhuǎn)化,光學(xué)帶隙逐漸增加,而處在相變區(qū)(晶化度約為10%,nc-Si尺寸約為3nm)的薄膜具有較高的中程有序度、較小的結(jié)構(gòu)因子和較為致密的微觀結(jié)構(gòu)。薄膜穩(wěn)/瞬態(tài)光致發(fā)光結(jié)果顯示,一定量的氧摻入可以鈍化缺陷、增強(qiáng)發(fā)光,而相變區(qū)薄膜的發(fā)光強(qiáng)度最大,表明較小尺寸的nc-Si具有較強(qiáng)的量子限制效應(yīng),nc-Si的量子限制效應(yīng)發(fā)光是主要的載流子復(fù)合機(jī)制。
[Abstract]:In order to study the photoelectric properties of nanocrystalline SiO2 thin films in silicon heterojunction solar cells, a series of nc-SiOx:H thin films with different crystalline ratios were prepared by VHF plasma enhanced chemical vapor deposition (VHP-CVD). Raman scattering spectra, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), UV-Vis transmission spectra and stable / transient photoluminescence spectra were used to determine the microstructure and bonding configuration of the films. The structure characteristics of the films were characterized by band characteristics and luminescence characteristics. It was found that with the increase of oxygen doping, the thin films changed from microcrystalline to amorphous, and the optical band gap increased gradually. However, the thin films in the phase transition region (the crystallinity is about 10% and the size of nc-Si is about 3 nm) have higher intermediate order, smaller structure factor and denser microstructure. The results of stable / transient photoluminescence show that, A certain amount of oxygen doping can passivate the defects and enhance the luminescence, while the luminescence intensity of the phase change region film is the largest, which indicates that the smaller size nc-Si has a strong quantum confinement effect and the quantum confinement effect of nc-Si is the main carrier recombination mechanism.
【作者單位】: 河北大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院;中國樂凱集團(tuán)有限公司研究院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金青年基金資助項目(No.61504036) 河北省自然科學(xué)基金青年基金資助項目(No.A2016201087) 河北省高等學(xué)?茖W(xué)研究指導(dǎo)項目(No.Z2015121) 河北省科技計劃項目(No.13214315) 教育部博士點(diǎn)基金項目(No.20131301120003) 河北省高等學(xué)校科技研究項目(No.QN20131115)
【分類號】:TM914.41
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,本文編號:1622849
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