多孔硅光伏效應(yīng)的研究

【摘要】： 1990年以后,多孔硅的光致發(fā)光及電致發(fā)光的發(fā)現(xiàn),為實(shí)現(xiàn)全硅基光電器件帶來了曙光。經(jīng)過十幾年的研究,多孔硅的制備和性能研究都有了很大進(jìn)展,但仍然有許多重要問題沒有解決。 本文在綜述目前多孔硅的主要研究成果的基礎(chǔ)上,研究了多孔硅的結(jié)構(gòu)與多孔硅光伏性能的關(guān)系,并對(duì)多孔硅基光伏材料進(jìn)行了研究。通過實(shí)驗(yàn)證明,在p型單晶硅表面制備多孔硅薄膜,對(duì)單晶硅的光電壓信號(hào)有很大提高,可以增強(qiáng)硅片的光伏效應(yīng)。 通過在有p-n結(jié)的單晶硅表面用磁控濺射鍍膜機(jī)鍍上一層TiO2納米結(jié)構(gòu)薄膜,利用表面光電壓譜(SPS)研究了n-PS/p-PS/Si和TiO2/n-Si/p-Si的表面光伏特性,可以得出結(jié)論:TiO2/n-Si/p-Si和n-PS/p-PS/Si的光伏效應(yīng)比n-Si/p-Si在不同程度上有所提高,在300~600℃熱處理溫度范圍內(nèi)TiO2/n-Si/p-Si的光伏效應(yīng)隨溫度的升高而增強(qiáng),600~800℃范圍內(nèi)隨溫度的升高而降低。 通過離子注入技術(shù)對(duì)單晶硅和多孔硅進(jìn)行氬離子和氮離子注入處理,然后再900℃的溫度下退火,在不同的注入條件下研究其注入前后光伏效應(yīng)的變化情況,并用掃描電鏡研究其微觀結(jié)構(gòu)。通過比對(duì)諸如前后的樣品,可以得出結(jié)論:注入氮離子的單晶硅的光電壓信號(hào)比沒有注入氮離子的單晶硅增強(qiáng)了近三倍,而注入氬離子的單晶硅的光電壓信號(hào)比沒有注入氬離子的單晶硅增強(qiáng)了七倍左右。而注入氮離子的多孔硅和注入氬離子的多孔硅的光伏效應(yīng)比沒有注入氮離子和氬離子的多孔硅的光伏效應(yīng)有很大提高。 【關(guān)鍵詞】：多孔硅 光伏效應(yīng) 二氧化鈦薄膜 離子注入
【學(xué)位授予單位】：新疆大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：O482.31
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACTS5-7
• 第一章 前言7-11
• 1.1 研究背景7-8
• 1.2 研究的必要性8-9
• 1.3 論文的組成內(nèi)容9-11
• 第二章 多孔硅的制備及光伏特性的研究11-28
• 2.1 多孔硅的形成機(jī)理11-15
• 2.2 多孔硅的分類15-16
• 2.3 多孔硅的制備方法16-18
• 2.4 多孔硅的微觀結(jié)構(gòu)及制備條件對(duì)其的影響18-20
• 2.5 多孔硅的光伏特性20-27
• 2.5.1 表面光電壓的產(chǎn)生原理20-23
• 2.5.2 表面光電壓譜的測量原理及方法23-24
• 2.5.3 多孔硅光電特性的表面光電壓譜表征24-27
• 2.6 本章小結(jié)27-28
• 第三章 TIO2/N-SI/P-SI、N-PS /P-PS/ SI 的光伏特性研究28-38
• 3.1 引言28-29
• 3.2 納米二氧化鈦薄膜的磁控濺射制備29-33
• 3.2.1 磁控濺射的發(fā)展29-30
• 3.2.2 磁控濺射的原理30-31
• 3.2.3 磁控濺射制備二氧化鈦薄膜31-33
• 3.3 TIO2/N-SI/P-SI、N-PS /P-PS/ SI 的光伏特性33-37
• 3.3.1 實(shí)驗(yàn)33-34
• 3.3.2 結(jié)果與討論34-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 離子注入多孔硅光伏效應(yīng)的研究38-50
• 4.1 引言38-40
• 4.2 離子注入技術(shù)40-44
• 4.2.1 基本概念40
• 4.2.2 離子注入技術(shù)的特點(diǎn)40-42
• 4.2.3 離子注入工藝42-44
• 4.3 離子注入硅片制備多孔硅的光伏效應(yīng)44-48
• 4.3.1 實(shí)驗(yàn)44-45
• 4.3.2 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和討論45-48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 第五章 總結(jié)50-51
• 參考文獻(xiàn)51-54
• 攻讀碩士期間發(fā)表和完成的研究論文54-55
• 致謝55-56

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