基于PECVD中SiF4-H2-Ar混合氣體的材料性能及刻蝕效應(yīng)研究.pdf

1、在第二代太陽(yáng)能電池光伏技術(shù)中，硅薄膜有著其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，是一種非常有前景的光伏材料。通常，硅薄膜的制備方法是用SiH4/H2混合氣體進(jìn)行等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積(PECVD)，而在法國(guó)的界面與薄膜物理實(shí)驗(yàn)室(LPICM)，開(kāi)展了基于SiF4/H2/Ar混合氣體的PECVD沉積研究，所制備的硅薄膜材料具有良好的性能。并且，在實(shí)驗(yàn)研究中提出了一個(gè)揭示沉積硅薄膜時(shí) SiF4/H2/Ar等離子體反應(yīng)過(guò)程的唯象模型，這一模型對(duì)于指導(dǎo)硅薄膜材料的制備

2、工藝具有重要的指導(dǎo)意義。
　　為了進(jìn)一步驗(yàn)證該唯象模型，探討硅薄膜微觀結(jié)構(gòu)的影響因素，并最終提高微晶硅薄膜材料的性能，本文針對(duì)微晶硅的孵化時(shí)間(incubation time)、晶粒尺寸及晶化機(jī)制等進(jìn)行了一系列的實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了與等離子體中產(chǎn)生的晶化納米顆粒有關(guān)的微晶硅薄膜晶化機(jī)制，并通過(guò)減緩PECVD反應(yīng)室中晶化納米顆粒的抽出，使其在沉積結(jié)束時(shí)附著在薄膜表面，推算了其尺寸以及密度等信息。
　　目前對(duì)微晶硅薄膜太陽(yáng)能電

3、池的研究已經(jīng)十分普遍，但純粹的實(shí)驗(yàn)研究可能存在盲目性，且通常耗時(shí)長(zhǎng)，成本高。因此本文使用了SCAPS-1D軟件針對(duì)隨沉積條件而改變的微晶硅薄膜晶化率進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬研究，探討了與氫化微晶硅(μc-Si:H)薄膜太陽(yáng)能電池的本征層晶化率有關(guān)的微觀參數(shù)對(duì)其性能的影響，并給出了與晶化率為100％的氟化微晶硅(μc-Si:H,F)薄膜電池的較高開(kāi)路電壓(VOC)值有關(guān)的物理參數(shù)。
　　在PECVD中用SiF4/H2/Ar混合氣體制備硅薄膜