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、在第二代太陽能電池光伏技術(shù)中，硅薄膜有著其獨特的優(yōu)勢，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混合氣體進行等離子體增強化學(xué)氣相沉積(PECVD)，而在法國的界面與薄膜物理實驗室(LPICM)，開展了基于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，在實驗研究中提出了一個揭示沉積硅薄膜時 SiF4/H2/Ar等離子體反應(yīng)過程的唯象模型，這一模型對于指導(dǎo)硅薄膜材料的制備

2、工藝具有重要的指導(dǎo)意義。
　　為了進一步驗證該唯象模型，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，本文針對微晶硅的孵化時間(incubation time)、晶粒尺寸及晶化機制等進行了一系列的實驗研究。實驗中發(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制，并通過減緩PECVD反應(yīng)室中晶化納米顆粒的抽出，使其在沉積結(jié)束時附著在薄膜表面，推算了其尺寸以及密度等信息。
　　目前對微晶硅薄膜太陽能電

3、池的研究已經(jīng)十分普遍，但純粹的實驗研究可能存在盲目性，且通常耗時長，成本高。因此本文使用了SCAPS-1D軟件針對隨沉積條件而改變的微晶硅薄膜晶化率進行了計算機模擬研究，探討了與氫化微晶硅(μc-Si:H)薄膜太陽能電池的本征層晶化率有關(guān)的微觀參數(shù)對其性能的影響，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