问题:
关键词:非晶硅薄膜,透射光谱,模拟退火算法,多层锗纳米晶,超晶格
● 参考解析
氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜有较宽的光学能隙、高光敏性、廉价等优点,在光电器件,太阳电池中广泛应用。镶嵌于电介质(如SiO2)膜中的Si和Ge纳米晶,在光电子器件、光伏、储存器等方面有着重要的潜在应用。本论文采用等离子体增强的化学气象沉积(PECVD)法制备非晶硅薄膜,对非晶硅薄膜的光学特性进行了研究。用Delphi 7自行设计计算软件分析模拟所制备的a-Si:H薄膜的透射光谱,可一次性、准确地计算出薄膜的多个光学参数。用射频磁控溅射及退火方法制备了镶嵌于Si/Ge氧化膜中的多层Ge纳米晶,对其结构进行了XRD,Raman散射和TEM研究,用XPS分析了Ge的化学状态,得出如下结论:
(1) 对用透射光谱和模拟退火算法确定薄膜光学参数的方法进行了改进。该方法不依赖于干涉条纹和透明区的存在,因而适合于处理各种不同的透射光谱,是一种普遍适用的方法。它不但能一次性确定薄膜的多个参数,而且还有效地避免了解的多值性问题。
(2) 用面向对象的程序设计语言Delphi 7独立开发出了模拟薄膜透射光谱的软件,用该软件能一次性的确定薄膜的多个光学参数,界面友好,操作方便。
(3) 研究得出所制备的a-Si:H薄膜的光学参数为:厚度d=715.0 nm,表面均方根粗糙度σ=20.5 nm,折射率:n=9.5737×104/l2+2.×9155,吸收系数:lgα=1.2869×106/l2-6.5896,光学带隙约为2.15 eV。
(4) 首次提出用超晶格方法来制备镶嵌于Si/Ge氧化膜中的多层Ge纳米晶。相对于传统的在单层SiO2膜中制备的Ge纳米晶,用该超晶格方法得到的多层Ge纳米晶具有密度高、尺寸和位置分布均匀的优点。
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