玻璃基板上硅薄膜結(jié)構(gòu)和性能的研究.pdf

1、本文介紹了硅薄膜的發(fā)展?fàn)顩r、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、性質(zhì)以及應(yīng)用，詳細(xì)闡述了硅薄膜制備技術(shù)——化學(xué)氣相沉積(CVD)方法的原理、特點(diǎn)和用途等，并簡(jiǎn)要概述鍍膜玻璃的節(jié)能性能表征。 模擬浮法在線(xiàn)鍍膜玻璃生產(chǎn)工藝，采用常壓化學(xué)氣相沉積(APCVD)技術(shù)以硅烷(SiH4)為主要原料氣體在移動(dòng)的玻璃基板上制備硅薄膜。利用透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)及紅外光譜(FTIR)等手段系統(tǒng)研究了沉積溫度、摻雜等制備工

2、藝對(duì)薄膜微結(jié)構(gòu)的影響，并分析了微結(jié)構(gòu)的成因。研究發(fā)現(xiàn)，在600～680℃的范圍內(nèi)制備的薄膜具有納米晶粒鑲嵌的結(jié)構(gòu)；隨著沉積溫度的升高，鑲嵌的納米晶粒粒徑增大，并且致密度增加。乙烯摻雜制備的薄膜是一種納米Si/SiC鑲嵌的復(fù)合材料，其中存在Si-C鍵結(jié)合。乙烯摻雜會(huì)降低薄膜的沉積速率，改善硅的結(jié)晶程度，致使薄膜形成較為有序的結(jié)構(gòu)；在形貌上表現(xiàn)為顆粒分布均勻；而薄膜中碳的存在會(huì)加劇硅的氧化，表現(xiàn)為薄膜中Si-O含量較高。 研究了沉積

3、工藝對(duì)薄膜的力學(xué)性能和光學(xué)性能的影響。用劃痕法測(cè)量了薄膜與玻璃基板之間的附著力。溫度升高，一方面會(huì)促使基板表面物理吸附態(tài)原子向化學(xué)吸附態(tài)轉(zhuǎn)化；另一方面由于擴(kuò)散加強(qiáng)，會(huì)形成多原子層化學(xué)吸附，致使薄膜的附著力隨著溫度的升高而增加。乙烯摻雜會(huì)促進(jìn)硅的結(jié)晶，使微結(jié)構(gòu)的有序度增加，導(dǎo)致薄膜與玻璃基板之間失配，致使薄膜的附著力隨著乙烯摻雜量的增加略有降低。薄膜在紫外波段的透射比很低；在可見(jiàn)光波段有較高的透射比，其平均透射比會(huì)隨著溫度的升高而降低；在