黑硅的制備和性能研究.pdf

1、黒硅是表面黑化后的硅材料，其對可見光的高吸收率受到半導(dǎo)體領(lǐng)域的廣泛認(rèn)可，并可用于太陽能電池、光探測器、光二極管、場發(fā)射器、冷發(fā)光器及其他光電器件，前景誘人。黒硅的制備方法多樣，各有千秋，而化學(xué)方法簡易廉價且適合批量生產(chǎn)，為黒硅的商業(yè)應(yīng)用提供了可能性。本文采用酸法腐蝕、堿法腐蝕和電化學(xué)腐蝕法制備了黒硅樣品，并對其表面微結(jié)構(gòu)、光學(xué)性能、光電性能做了對比研究。采用真空蒸鍍和磁控濺射法在黒硅樣品上制備歐姆電極，得到對可見到紅外波段光具有高響應(yīng)的

2、MSM結(jié)構(gòu)和N+/N結(jié)構(gòu)的黒硅光電器件。在不同條件下制備了黒硅，并進(jìn)行了對比研究，包括表面微結(jié)構(gòu)特性、光學(xué)特性、光電轉(zhuǎn)換特性等，主要研究工作及其結(jié)果如下：
　　1、配制HF酸、H2O2、氯金酸和乙醇的水溶液作為酸法腐蝕液，在不同溫度下對單晶硅腐蝕7min，結(jié)果表明，腐蝕溫度越高，黒硅表面納米孔的孔徑越大；
　　2、在單晶硅表面光刻2μm:2μm的Si3N4掩膜，用KOH和異丙醇的水溶液在85.7℃下腐蝕單晶硅得到表面微結(jié)構(gòu)規(guī)

3、則的黒硅。
　　3、結(jié)合酸腐蝕和堿腐蝕兩種方法制備黒硅可互相彌補；
　　4、在HF酸的乙醇溶液中電化學(xué)腐蝕單晶硅，腐蝕時間越長孔徑越大，孔深越深，腐蝕過長時間會導(dǎo)致孔間連通形成溝壑；
　　5、用積分球分別測試不同方法制備的黒硅，得到酸法腐蝕制備的黒硅只提高對可見光的吸收率（94％），堿腐蝕和電化學(xué)制備的黒硅對可見光和紅外光的吸收率都有提高，對可見光的吸收率都為85%，兩者對紅外光的吸收率分別為30%和15%，Te摻雜將