搀杂对薄膜的影响.docx

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搀杂对薄膜的影响

一、P层搀杂对薄膜性能的影响

搀杂对薄膜性能的影响

1.1.1CH4/SiH4流量比对薄膜沉积速度的影响

（a）报导来源：

汪　沁等.p-i-n型非晶硅薄膜电池p层材料制备及光学性能研究[J].大连理工大学学报，2011，54

（1）：

S1-S4.

结论：

随着搀杂比（CH4/SiH4）的不断增大，薄膜的沉积速度不断的降低。

原因由于键能值较低（299kJ/mol）且易于分解的硅烷流量下降,相较而言,甲烷的键能值则较高（413kJ/mol）,较难分解;其二,由于碳氢基团在薄膜生长表面相较于硅氢基团而言具有较低的吸附系数。

1.1.2CH4/SiH4流量比对薄膜电学性能（电导率）的影响

（a）报导来源：

武汉理工大学，沈峰硕士论文《PECVD法制备P型非晶硅薄膜及多晶硅薄膜》。

结论：

随着甲烷搀杂浓度的增大，电导率逐渐降低，说明掺碳对电导率有预制的作用。

1.1.3CH4/SiH4流量比对薄膜光学性能（光学带隙、透过率）的影响

1.1.3.1CH4/SiH4流量比对薄膜光学带隙的影响

（a）报导来源：

武汉理工大学，沈峰说硕士论文《PECVD法制备P型非晶硅薄膜及多晶硅薄膜》。

结论：

随着甲烷搀杂浓度的增大，薄膜的光学带隙逐渐增大。

原因是随着碳搀杂的增大，C-H键和C-Si键逐渐增多，C-H键和C-Si键的键能相较于Si-Si键键能都要高，因此随着C掺量的增加高能键密度也增加，致使光学带隙增大。

1.1.3.2CH4/SiH4流量比对薄膜透过率的影响

（a）报导来源：

武汉理工大学，沈峰说硕士论文《PECVD法制备P型非晶硅薄膜及多晶硅薄膜》。

结论：

随着C搀杂含量的增加，薄膜的透过率也逐渐增大。

原因是C掺量的增加，致使光学带隙的增大，使薄膜吸收边向短波长方向移动，透射率也就增大。

搀杂对薄膜性能的影响

1.2.1B2H6搀杂对薄膜沉积速度的影响

（a）报导来源：

潘圆圆等.硼搀杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响[J].真空科学与技术学报,2012,32（6）:

509-513.

结论：

随着硼烷搀杂浓度增加，薄膜的沉积速度逐渐降低。

1.2.2B2H6搀杂对薄膜电学性能的影响

（a）报导来源：

张溪文等.掺硼非晶硅薄膜的微结构和电学性能研究[J].功能材料与器件学报,2003,9

（2）:

150-154.

（b）报导来源：

潘园园等.硼搀杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响[J],2012,32（6）:

509-513.

结论：

随着硼烷搀杂浓度的增加，薄膜的电导率增大，光暗电导比大幅度降低，原因是随着硼烷搀杂的增加，薄膜中的载流子浓度增大，电导率就会增加。

1.2.3B2H6搀杂对薄膜光学性能（消光系数和吸收细数、光学带隙、折射率）的影响

1.2.3.1B2H6搀杂对薄膜消光系数和吸收细数的影响

（a）报导来源：

夏冬林等.掺硼p型非晶硅薄膜的制备及光学性能的表征[J].影像科学与光化学,2010,28（4）:

296-304.

结论：

随着波长的增大,消光系数和吸收系数都在减小；随着硼烷搀杂浓度的升高,薄膜的消光系数和吸光系数都在增大。

所以低浓度搀杂有利于让更多的光通过窗口层，提高电池性能。

1.2.3.2B2H6搀杂对薄膜光学带隙的影响

（a）报导来源：

潘园园等.硼搀杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响[J],2012,32（6）:

509-513.

（b）报导来源：

华中科技大学，陈宇硕士论文《柔性衬底非晶硅薄膜太阳能电池的研究》。

结论：

随着硼烷搀杂量的不断增加，薄膜的光学带隙逐渐降低。

原因是硼的掺入使得薄膜结构的无序度增加,使得从能带到带尾的能态从头散布,并在薄膜

的带隙中引入了多个带隙态,从而致使能带到带尾和带尾到带尾的跃迁数量增加。

这些位于原吸收边周围的带隙态是使得薄膜光学带隙变窄的主要原因。

1.2.3.3B2H6搀杂对薄膜折射率的影响

（a）报导来源：

夏冬林等.掺硼p型非晶硅薄膜的制备及光学性能的表征[J].影像科学与光化学,2010,28（4）:

296-304.

结论：

随着搀杂浓度的增加，薄膜的折射率先增大后降低。

二、N层搀杂对薄膜性能的影响

搀杂对薄膜性能的影响

2.1.1PH3搀杂对薄膜沉积速度的影响

（a）报导来源：

暨南大学，薛家斌硕士论文《PIN单结非晶硅薄膜太阳能电池的制备及研究》。

结论：

随着PH3搀杂量的增大，沉积速度转变不大。

2.1.2PH3搀杂对薄膜电学性能的影响

（a）报导来源：

暨南大学，薛家斌硕士论文《PIN单结非晶硅薄膜太阳能电池的制备及研究》。

（b）报导来源：

：

殷官超等.磷搀杂对非晶硅薄膜结构及光电性能的影响[J].硅酸盐学报,2011,39（4）:

568-571.

（c）报导来源：

电子科技大学，何世东硕士论文《PIN非晶硅太阳能电池的制备与特性研究研究》。

结论：

随着PH3掺量的不断增加，薄膜的电阻率逐渐减小，电导率逐渐增大，这是因为PH3掺量增加，致使薄膜中的载流子增大，电阻率就会降低，电导率就会增大。

但随着搀杂量的再度增加，薄膜的电阻率再也不降低，电导率再也不增大，这是因为当PH3搀杂过量时，部份磷原子取代H原子直接形成Si-P键,减小了缺点态密度,而缺点态往往可成为非辐射复合中心，此种复合中心数量越多，对多数载流子的捕捉作用就越大，从而使得薄膜的导电性能下降。

2.1.3PH3搀杂对薄膜光学性能的影响

2.1.3.1PH3搀杂对薄膜透光率的影响

（a）报导来源：

武汉理工大学，殷官超硕士论文《PECVD法制备掺磷非晶硅薄膜及其结构和性能的研究》。

其中1#=%，2#=%，3#=%，4#=%，5#=%，6#=%。

结论：

2.1.3.2PH3搀杂对薄膜折射率的影响

（a）报告来源：

武汉理工大学，殷官超硕士论文《PECVD法制备掺磷非晶硅薄膜及其结构和性能的研究》。

结论：