發(fā)布時間：2018-06-28 15:44

  本文選題：橢圓偏振儀 + 半導(dǎo)體��； 參考：《浙江工業(yè)大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：氧化鋅的特性在很大程度上取決于微觀尺寸和形貌,除了單一的薄膜結(jié)構(gòu),其他復(fù)雜的結(jié)構(gòu)也已經(jīng)被廣泛研究。氧化鋅材料中摻入不同的元素能改變其光學(xué)、磁學(xué)、電學(xué)等特性。摻錫能制得三元半導(dǎo)體Zn2SnO4,但是目前為止還沒有關(guān)于摻錫氧化鋅納米陣列的報道。在CdTe太陽能電池中,利用磁控濺射法制得的Zn2SnO4可以作為緩沖層來提高太陽能電池窗口層的光學(xué)透過率和短路電流。我們希望用水熱法(CBD)合成ZNAs:Sn來代替現(xiàn)有的磁控濺射制備的Zn2SnO4薄膜,作為碲化鎘太陽能電池中的緩沖層。通過適當(dāng)?shù)睦碚撃M來指導(dǎo)實(shí)驗(yàn),調(diào)整適合的陣列密度以及納米棒直徑來提高緩沖層的透過率,提高太陽能電池的外量子效率。另外探索Sn的最佳摻雜,同時生成納米陣列,使緩沖層的能隙藍(lán)移,讓更多的光子進(jìn)入PN結(jié)中。本論文利用水熱法在旋涂法制成的種子層基底上生長氧化鋅納米陣列(ZNAs)和摻錫氧化鋅納米陣列(ZNAs:Sn)。為了研究摻錫對氧化鋅納米陣列透光性的影響,我們用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射譜和橢圓偏振儀(SE)對樣品進(jìn)行了表征,并結(jié)合等效介質(zhì)模型(EMA)理論模擬樣品光學(xué)常數(shù),根據(jù)太陽能光譜AM1.5計算透過光的總功率。XRD分析表明納米棒垂直于基底沿(002)晶向生長,SEM和橢圓偏振儀表明樣品表面形貌良好,制得的納米棒直徑約300nm,長度約1.6μm。透射譜表明ZNAs摻錫之后,在300-800nm波段透過率增大。根據(jù)AM1.5計算獲得在樣品厚度相同的情況下,摻雜5%的ZNAs:Sn透過光總功率是不摻雜納米陣列ZNAs的1.6倍。
[Abstract]:The properties of ZnO depend on the microstructure and morphology to a great extent. In addition to the single thin film structure, other complex structures have been widely studied. The optical, magnetic and electrical properties of zinc oxide materials can be changed by adding different elements. The ternary semiconductor Zn _ 2SnO _ 4 can be prepared by doping tin, but there are no reports of tin doped zinc oxide nanoarrays. In CdTe solar cells, Zn2SnO4 prepared by magnetron sputtering can be used as a buffer layer to improve the optical transmittance and short-circuit current of the solar cell window layer. We hope that ZNAs: Sn can be synthesized by hydrothermal method (CBD) instead of Zn _ 2SnO _ 4 thin films prepared by magnetron sputtering, as a buffer layer in cadmium telluride solar cells. Through proper theoretical simulation to guide the experiment, adjust the appropriate array density and the diameter of nanorods to improve the transmittance of buffer layer and improve the external quantum efficiency of solar cells. In addition, the best doping of Sn is explored, and nanoscale arrays are formed, which make the energy gap of buffer layer blue shift and allow more photons to enter into PN junction. In this paper, zinc oxide nanoarrays (ZNAs) and tin doped zinc oxide nanoarrays (ZNas: Sn) were grown on spin-coated seed substrate by hydrothermal method. In order to study the effect of tin doping on the transmittance of ZnO nanoarrays, the samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission spectrum and ellipsometry (SE). The optical constants of the samples were simulated by the equivalent medium model (EMA). According to the total power of light transmission calculated by the solar spectrum AM1.5, XRD analysis shows that the nanorods are perpendicular to the substrate along the (002) crystal direction and the surface morphology of the samples is good. The diameter of the nanorods is about 300 nm and the length is about 1.6 渭 m. The transmission spectra show that the transmittance of ZNAs increases in the 300-800nm band after tin doping. According to the calculation of AM1.5, the total optical power of ZNas: Sn doped with 5% is 1.6 times as much as that of ZNAs without doping nanoscale arrays under the condition of the same thickness of the samples.
【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN304.21

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