低碳?xì)浠蔷蓟璧难芯?pdf

1、面對(duì)石油等傳統(tǒng)能源即將消耗殆盡和環(huán)境污染污染問題,世界各國(guó)都在努力開發(fā)新能源,其中太陽(yáng)能是取之不盡的清潔能源,故受到廣泛的關(guān)注。氫化非晶碳化硅(a-SiC:H)因其帶隙較寬并且?guī)犊烧{(diào)而成為一種理想的窗口材料。另一方面,氫化非晶碳化硅也是一種理想的短波發(fā)光材料,人們對(duì)于其光致發(fā)光效應(yīng)的研究一直保持著濃厚的興趣。
　　為了進(jìn)一步了解氫化非晶碳化硅的結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能,我們采用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積技術(shù)(PECVD),在改變沉積參數(shù)碳源

2、流量比例R、沉積溫度T和氫稀釋率r的條件下制備了低碳?xì)浠蔷蓟?a-SiC:H)薄膜。為此,我們主要做了以下幾個(gè)方面的研究工作工作:
　　1.對(duì)薄膜進(jìn)行紅外,我們發(fā)現(xiàn)了當(dāng)R小于7/15時(shí),薄膜的主要結(jié)構(gòu)是非晶硅,同時(shí)存在少量的非晶碳化硅結(jié)構(gòu);從R=7/15開始,薄膜的結(jié)構(gòu)發(fā)生了轉(zhuǎn)變,主要結(jié)構(gòu)向非晶碳化硅過(guò)渡。也討論了不同R值對(duì)薄膜沉積速率的影響,發(fā)現(xiàn)在R小于7/15時(shí),薄膜的沉積速率隨著R的增大,薄膜的沉積速率顯著下降,而當(dāng)R

3、大于7/15時(shí),薄膜的沉積速率變小的趨勢(shì)趨緩。
　　2.通過(guò)紫外-可見光分析,我們主要探討了不同的R值對(duì)薄膜的光學(xué)帶隙的影響。當(dāng)R<7/15時(shí),薄膜的光學(xué)帶隙Eg與非晶硅的帶隙一致(1.7～1.8eV)。而當(dāng)R>7/15時(shí),薄膜的光學(xué)帶隙Eg達(dá)到2.36～2.6eV,進(jìn)一步從光學(xué)帶隙Eg的角度,證實(shí)了薄膜結(jié)構(gòu)從氫化非晶硅向氫化非晶碳化硅的轉(zhuǎn)變。增加薄膜的氫稀釋率,薄膜的光學(xué)帶隙逐漸增大,歸因于氫對(duì)薄膜進(jìn)行微結(jié)構(gòu)調(diào)整作用增強(qiáng),對(duì)薄膜

4、弱鍵的刻蝕加強(qiáng),并且鈍化、終止表面懸掛鍵,降低了薄膜的缺陷密度。
　　3.分析薄膜的光致發(fā)光性能發(fā)現(xiàn),當(dāng)R值低于1時(shí),由于碳含量低,室溫下薄膜幾乎觀察不到光致發(fā)光現(xiàn)象,而在R等于1時(shí),薄膜出現(xiàn)了明顯的光致發(fā)光現(xiàn)象,可能是由于碳原子加入后,材料局域帶尾態(tài)缺陷引起的發(fā)光。而增大氫稀釋率,發(fā)現(xiàn)在高氫稀釋時(shí),薄膜的光致發(fā)光顯著增強(qiáng),其發(fā)光峰由兩個(gè)峰疊加而成,分別對(duì)應(yīng)量氧缺陷態(tài)發(fā)光和sp2碳團(tuán)簇發(fā)光。表明氫稀釋率對(duì)薄膜的發(fā)光性能影響非常大。