含硅量子点SiC_x薄膜的磁控溅射制备及微波退火工艺研究

来源 :云南师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:xndrz1985
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高效率、低成本、长寿命一直是太阳电池研发的目标。硅量子点(Si-QDs)薄膜因具备带隙可调、原料丰富和量子限域效应等优点,成为目前研究的热门材料之一。本论文主要通过磁控溅射制备了含硅量子点SiC_x薄膜,结合性能的表征,研究了磁控溅射工艺及微波退火对硅量子点的微结构和光电性能的影响。此外,还初步探讨了微波退火对Si-QDs形核生长的影响。获得了如下主要研究结果。(1)采用JS3S-80G型磁控溅射系统结合微波退火工艺,制备了含硅量子点SiC_x薄膜。通过改变溅射功率研究了薄膜的结构特性和光学特性。结果表明,功率在60W~100W的范围时,Si-QDs的数量呈现先增多后减少的趋势,尺寸则先增大后减小,同时硅量子点薄膜的晶化率先升高后降低。薄膜的光学带隙先减少后增大,这归因于Si-QDs的量子限域效应。溅射功率为80W时,制备的Si-QDs薄膜质量最佳。(2)采用三靶交替溅射方法并结合微波退火工艺,并通过改变B靶的溅射功率制备出不同B掺杂量的p型SiC_x/SiC硅量子点薄膜。XPS等分析结果表明,B原子以替位式掺杂在硅量子点结构中,B的掺杂量对Si-QDs结构特性的影响甚微。Hall效应测试表明:B掺杂量越高,薄膜的载流子浓度和电导率越高,Hall迁移率越小。当B靶的溅射功率为20W,Si靶的溅射功率为80W,SiC靶的溅射功率为80W时,薄膜的电学性能最佳。(3)采用三靶交替溅射方法制备了B掺杂SRC/SiC多层结构的薄膜。通过改变微波退火温度研究了薄膜的电学特性及SRC层中Si-QDs的生长规律。XPS等分析表明,B原子能有效地掺杂到了Si-QDs的结构中。当退火温度为1100℃时,样品中的Si-QDs数量最多,尺寸最大(5.48nm)。Si-QDs的数量与薄膜的电学性能呈正相关。当微波退火的温度为1100℃时,可获得高品质的硅量子点。(4)采用不同的退火方法,研究了B掺杂SiC_x/SiC硅量子点薄膜对结构和电学性能的影响。与快速光热退火相比,微波退火可以使Si-QDs的形成温度降低约200℃,这表明:微波退火的非热效应有利于Si-QDs的形核生长,产生更多的Si-QDs。与快速光热退火相比,采用微波退火制备的B掺杂SiC_x/SiC硅量子点薄膜的品质更佳。
其他文献
背景临床上病理性心肌肥大往往是心力衰竭的早期表现,已被列为影响心血管疾病发病率和死亡率增高的独立危险因素。因此,探讨其发生机制并寻找有效的干预措施具有重要意义。已
随着社会经济的发展,我国的医疗服务需求与日俱增,这对医师职业精神提出了更高的要求。但是目前我国医师职业精神状况不容乐观,相关研究文献均在一定程度上表明我国医师职业精神状况总体不佳。职业精神有着心理契约的特征:主观性、不停变化、无法确定,与医务人员职业息息相关,心理契约体现的往往是社会对个人行为的高要求,能够弥补一些有形条款没有涉及到的方面。基于此,本文把医师职业精神作为研究重点,以根据相关文献编制
川东南地区位于四川盆地的东南部,页岩气的勘探已经取得了一些突破性的的进展,在涪陵、彭水、梁平、永川和黔江等地区皆获得了页岩气气流,特别是涪陵地区已经进入规模化商业
对波束的调控,一直以来是人们研究的热点。而用于控制波束波前的传统光学元件因其需要一定的厚度和较大的体积,严重阻碍了现代光学器件向集成化和小型化的方向发展。虽然人工
针对膨胀土工程病害处置及煤矸石固体废弃物资源化利用的社会需求。本文拟采用煤矸石粉、粉煤灰和石灰复合改良膨胀土的胀缩变形和强度特性,通过正交试验设计,进行室内常规试验和SEM试验,对测试的各项指标进行敏感性分析,研究多掺合料对膨胀土改良的影响效果和作用机理,并得到改良膨胀土的最优掺配比方案。为有效改良膨胀土路基、资源化利用煤矸石提供科学依据和有效改良方法。主要内容如下:首先,分析膨胀土、各掺料的基本
本研究主要以骆驼驼峰脂肪为试验原料,首先对其进行一系列加工处理,并且测定了精炼前后驼峰油的理化指标及脂肪酸含量;然后对精炼驼峰油进行抗氧化试验,预测驼峰油货架期;最后对精炼驼峰油胆固醇的脱除方法及其工艺优化进行了研究,为驼峰油及其副产品的加工利用提供理论依据和技术基础。对驼峰脂肪提取、精炼各工艺进行工艺条件优化。采用干法熬油提取驼峰脂肪,结果显示:温度为120 C,时间为40 min时,得到的驼峰
良好的环境是企业顺利进行生产经营活动的重要保证,作为环境污染问题的主要责任者,企业对于环保议题必须加以重视。企业是否采取环境战略到底是出自对国家逻辑强制性和规范性要求的响应还是出自于市场逻辑追求利润的需要,本文围绕影响企业环境战略的制度逻辑因素及其影响机制,整合注意力基础观和制度逻辑理论,采用实证研究的方法,以2014年至2016年沪深两市A股上市的重污染行业企业的面板数据为样本,实证分析了不同制
我国中西部地区存在着大量的煤炭资源和石油资源重叠区,在煤炭资源开采过程中,早期废弃的石油井对矿井的安全高效开采产生重大影响,增加了潜在的安全隐患和开采风险。其中,年代久远的废弃石油井内生成各种有毒有害气体,经过渗流在煤岩体中形成大量的赋集,对井内生产工人的生命安全造成巨大威胁。因此,研究裸眼废弃石油井内石油在煤岩体中的渗流范围和形态、渗流速度及废弃石油井内的压力变化,进而确定由废弃石油产生的有毒有
硅元素(Si)具有含量丰富、化学稳定性高、成本低廉、无毒等优点,已成为现代半导体技术中最重要的元素之一。然而,常压下最稳定的金刚石硅单质是间接带隙的半导体,这极大地限制了Si太阳能电池的转化率。寻找具有适宜直接带隙的新型硅材料成为领域内关注的焦点。先前的一个实验通过高压手段合成富Si的碱金属硅化物,通过进一步的化学手段脱掉富硅化合物中的碱金属,从而获得新型硅单质太阳能材料。因此,本工作致力于应用高
研究目的:本研究探讨在感觉条件变化、不同形式的外部机械干扰对人体直立稳定性的影响,为人们合理的面对外界因素对人体姿势的干扰,为人体直立姿势控制的深入研究提供理论支