人工晶体学报

作者：魏丽静, 孟子杰, 郭建新

单位：1.河北金融学院信息工程与计算机学院,保定 071051; ；2.河北大学物理科学与技术学院,保定 071002

关键词：单晶硅,表面缺陷,钝化,TFSI,有机强酸,第一性原理,态密度,

基金：国家自然科学基金(61804041)

晶体硅表面钝化是高效率晶体硅太阳能电池的核心技术,直接影响晶体硅器件的性能。本文采用第一性原理方法研究了一种超强酸-双三氟甲基磺酰亚胺(TFSI)钝化晶体硅(001)表面。研究发现,TFSI的四氧原子结构能够与Si(001)表面Si原子有效成键,吸附能达到-5.124 eV。电子局域函数研究表明,TFSI的O原子与晶体硅表面的Si的成键类型为金属键。由态密度和电荷差分密度分析可知,Si表面原子的电子向TFSI转移,从而有效降低了Si表面的电子复合中心,有利于提高晶体硅的少子寿命。Bader电荷显示,伴随着TFSI钝化晶体硅表面的Si原子,表面Si原子电荷电量减少,而TFSI中的O原子和S原子电荷电量相应增加,进一步证明了TFSI钝化Si表面后的电子转移。该工作为第一性原理方法预测有机强酸钝化晶体硅表面的钝化效果提供了数据支撑。

来源：2022年第1期

《人工晶体学报》期刊编辑部

查看人工晶体学报杂志2022年第1期