人工晶体学报

作者：王楠;梁芮;周玉琴

单位：中国电子科技集团公司第四十六研究所半导体硅外延材料部,天津,300220;天津工业大学材料科学与工程学院,天津,300387;中国科学院大学材料科学与光电技术学院,北京,100049

关键词：氢化非晶硅;a-Si∶H/c-Si界面钝化;后退火处理;钝化机理,

基金：国家重点基础研究发展计划(973)项目(2011CBA00705);天津市自然科学基金(18JCYBJC41800)

a-Si∶H薄膜作为钝化层,在提高硅异质结太阳能电池效率方面发挥关键作用,工业化生产中通常采用PECVD法制备制备a-Si∶H薄膜.在本文中,首先对关键工艺参数如沉积温度进行了优化,并在160℃下获得了最佳的钝化效果.接着,通过傅里叶变换红外光谱法对a-Si∶H薄膜的微结构进行表征,以探索其钝化机理:低温下制备的a-Si∶H薄膜氢浓度高并有微空洞,从而影响钝化效果;高温下制备的a-Si∶H薄膜消除了微空洞而明显改善钝化质量.但是,过高的沉积温度又会导致a-Si∶H薄膜中微空位的产生从而影响钝化效果.此外,对比了两种典型后退火工艺对钝化效果的影响:一种是基于200℃退火10 min,一种是基于450℃退火30 s,并对相关钝化机理进行了研究.结果表明,第二种退火方式明显改善样品的钝化效果,主要原因是该退火消除了低温沉积样品中的微空洞和高温沉积样品中的微空位.最后,通过透射电镜研究了退火后的a-Si∶ H/c-Si界面微结构,并未观察到影响钝化效果的外延生长.

来源：2019年第7期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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