升级冶金级Si衬底上ECRPECVD沉积多晶Si薄膜-辽宁太阳能
低温下Poly-Si薄膜的ECR-PECVD生长及特性研究的开题报告
低温下Poly-Si薄膜的ECR-PECVD生长及特性研究的开
题报告
1. 研究背景
随着微电子技术的发展，硅材料及其在电子器件中的应用得到了广泛的发展。
其中，Poly-Si薄膜是一种重要的材料，在太阳能电池、液晶显示器等领域中有着广泛的应用，并且还有着潜在的应用价值。
目前，Poly-Si薄膜的制备方法有很多种，其中ECR-PECVD生长方法具有高生长速率、低温度等优点，因此备受关注。
2. 研究目的
本课题旨在研究低温下Poly-Si薄膜的ECR-PECVD生长方法，并深入探讨其生长特性
和性能。
具体研究内容包括：在不同处理条件下，ECR-PECVD生长Poly-Si薄膜的生
长速率、结晶度、晶粒尺寸等性能的变化规律，以及对生长过程中的物理机制进行探究。
3. 研究方法
本研究将采用ECR-PECVD生长法制备Poly-Si薄膜，通过改变反应气体压强、反应温度、射频功率、衬底温度等参数，研究Poly-Si薄膜的性质和生长规律。
通过SEM、XRD、EDS等分析手段，对材料的微观结构及成分进行表征和分析，以探究不同处理
条件对Poly-Si薄膜性能的影响。
4. 预期成果
通过本研究，将深入了解低温下Poly-Si薄膜的ECR-PECVD生长特点，建立其生长的
动力学模型，系统分析其物理机制，为Poly-Si薄膜在光电器件领域中的应用提供理论基础和技术支持。
预期在相关领域或行业具有先进的应用价值和潜在的经济效益。
pecvd法低温沉积多晶硅薄膜的研究
pecvd法低温沉积多晶硅薄膜的研
究
PECVD法低温沉积多晶硅薄膜是一种全程低温(200-400℃)成膜的技术，它能够在低温情况下制备出比传统高温CVD要求的低温沉积多晶硅薄膜。
它采用一种叫做Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition（PECVD）的技术，通过将混合气体（如氢气、氦气、氯气等）加热到特定温度，然后放电产生等离子体，最后再把混合气体形成的气态化合物与壁面材料发生反应从而形成低温多晶硅膜。
该技术有利于提高薄膜的晶粒尺寸，在降低温度的同时保持优质的晶体结构，同时也可以提高多晶硅的抗拉强度。
另外，PECVD法还能够有效抑制热效应和衬底变形，因此在微电子制造中更加适用。
cvd多晶硅名词解释
cvd多晶硅名词解释
CVD多晶硅是指通过化学气相沉积（CVD）技术在衬底上生长的多晶硅薄膜。
CVD 多晶硅具有良好的导电性能和光电特性，广泛应用于光伏电池、集成电路等领域。
在CVD多晶硅的制备过程中，硅源气体在高温下发生化学反应，生成的硅原子在衬底表面沉积，形成多晶硅薄膜。
CVD多晶硅的生长方式主要有三种：岛状生长、层状生长和台阶状生长。
岛状生长是指硅原子在衬底表面随机生长形成孤立的小岛，然后逐渐合并形成连续的多晶硅薄膜；层状生长是指硅原子在衬底表面均匀连续地生长；台阶状生长是指硅原子优先在衬底表面的台阶或裂缝处生长，形成多晶硅薄膜。
CVD多晶硅的制备条件和工艺参数，如温度、气体流量、压力等，对多晶硅的性能和晶体质量有着重要影响。
同时，衬底的选择和处理也是关键因素之一，因为衬底的表面形态和性质对多晶硅的生长和性能具有重要影响。
总的来说，CVD多晶硅是一种重要的半导体材料，在光伏产业、集成电路等领域中具有重要的应用前景。
随着科技的不断发展，CVD多晶硅的应用范围还将不断扩大，其制备技术和工艺也将不断发展和完善。
太阳能PECVD市场分析报告
太阳能PECVD市场分析报告1.引言1.1 概述概述：太阳能PECVD（Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition，等离子体增强化学气相沉积）技术是一种在太阳能光伏领域中被广泛应用的技术，通过利用等离子体的特性，在材料表面沉积薄膜，从而提高太阳能电池的效率和稳定性。
本报告将对太阳能PECVD市场进行深入分析，包括技术介绍、市场现状分析以及未来发展趋势，旨在为行业相关人士提供全面的市场情报和发展趋势，促进太阳能光伏产业的健康发展。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括对整篇文章的结构进行简要描述，例如：文章结构部分会对本报告的整体结构进行简要介绍。
报告包括引言、正文和结论三部分。
在引言部分，将对太阳能PECVD技术进行概述，并说明文章的目的和意义。
在正文部分，将介绍太阳能PECVD技术的基本原理和市场现状，以及分析其发展趋势。
最后在结论部分，对整篇文章进行总结，并提出建议，展望太阳能PECVD技术的未来发展。
1.3 目的本报告的目的是对太阳能PECVD市场进行全面分析，包括技术介绍、市场现状分析和市场发展趋势。
通过对市场的深入了解，我们希望可以为相关企业和投资者提供全面的市场信息和发展趋势，以便于他们做出明智的决策。
同时，我们也希望能够为太阳能PECVD技术的发展做出贡献，促进其在太阳能领域的应用和推广。
最终，希望本报告能够为太阳能PECVD市场的健康发展和可持续发展提供有益的参考和指导。
1.4 总结在本文中，我们深入分析了太阳能PECVD市场的现状和发展趋势。
我们首先介绍了太阳能PECVD技术的基本概念和原理，然后通过市场现状分析，了解了目前市场的规模、增长情况以及主要竞争对手的情况。
接着，我们详细讨论了太阳能PECVD市场的发展趋势，包括技术创新、政策支持和市场需求等方面的影响。
总的来说，太阳能PECVD市场正在经历快速的发展和变革，技术的进步和市场需求的增长为行业带来了巨大的机遇和挑战。
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍
单晶硅、多晶硅、非晶硅三种太阳能电池介绍(1)北极星电力网技术频道作者: 2010-12-13 17:12:07 (阅606次)所属频道: 太阳能电源关键词: 太阳能电池单晶硅太阳能电池硅系列太阳能电池中，单晶硅大阳能电池转换效率最高，技术也最为成熟。
高性能单晶硅电池是建立在高质量单晶硅材料和相关的成热的加工处理工艺基础上的。
现在单晶硅的电地工艺己近成熟，在电池制作中，一般都采用表面织构化、发射区钝化、分区掺杂等技术，开发的电池主要有平面单晶硅电池和刻槽埋栅电极单晶硅电池。
提高转化效率主要是靠单晶硅表面微结构处理和分区掺杂工艺。
在此方面，德国夫朗霍费费莱堡太阳能系统研究所保持着世界领先水平。
该研究所采用光刻照相技术将电池表面织构化，制成倒金字塔结构。
并在表面把一13nm。
厚的氧化物钝化层与两层减反射涂层相结合．通过改进了的电镀过程增加栅极的宽度和高度的比率：通过以上制得的电池转化效率超过23%，是大值可达23．3％。
Kyocera公司制备的大面积（225cm2）单电晶太阳能电池转换效率为19．44%，国内北京太阳能研究所也积极进行高效晶体硅太阳能电池的研究和开发，研制的平面高效单晶硅电池（2cmX2cm）转换效率达到19.79%，刻槽埋栅电极晶体硅电池（5cmX5cm）转换效率达8.6%。
单晶硅太阳能电池转换效率无疑是最高的，在大规模应用和工业生产中仍占据主导地位，但由于受单晶硅材料价格及相应的繁琐的电池工艺影响，致使单晶硅成本价格居高不下，要想大幅度降低其成本是非常困难的。
为了节省高质量材料，寻找单晶硅电池的替代产品，现在发展了薄膜太阳能电池，其中多晶硅薄膜太阳能电池和非晶硅薄膜太阳能电池就是典型代表。
多晶硅薄膜太阳能电池通常的晶体硅太阳能电池是在厚度350－450μm的高质量硅片上制成的，这种硅片从提拉或浇铸的硅锭上锯割而成。
因此实际消耗的硅材料更多。
为了节省材料，人们从70年代中期就开始在廉价衬底上沉积多晶硅薄膜，但由于生长的硅膜晶粒大小，未能制成有价值的太阳能电池。
镀膜技术CVD
概 念：气态反应物在一定条件下，通过化学反应，将反应形成的固相产物沉积于基片表面，
形成固态薄膜的方法。
基本特征：由反应气体通过化学反应沉积实现薄膜制备！
设备的基本构成：
气体输运
气相反应 去除副产品 （薄膜沉积）
Chemical vapor deposition, CVD
一、反应过程【以TiCl4(g)+CH4(g)TiC(s)+4HCl(g)为例说明】
■ 各种气体反应物流动进入扩散层；
■ 第①步（甲烷分解）：CH4 C + H2 ■ 第②步（Ti的还原）：H2+TiCl4 Ti + HCl ■ 第③步（游离Ti、C原子化合形成TiC）：Ti + C TiC
二、CVD形成薄膜的一般过程：
单晶 （外延）
板状 单晶
针状 单晶
树枝晶
柱状晶
T
微晶
非晶
粉末 （均相形核）
T
Chemical vapor deposition, CVD
CVD沉积装置
一、概述：
反应气体和载气的供给和计量装置
1）基本系统构成：加热和冷却系统
反应气体的排出装置或真空系统
2）最关键的物理量：沉气积相温反度应物的过饱和度
（ E h hc / ）
② 基片温度 只影响扩散传输、不影响化学反应
主要优点：
① 沉积温度低、无需高能粒子轰击，可获得 结合好、高质量、无损伤的薄膜；
② 沉积速率快； ③ 可生长亚稳相和形成突变结（abrupt junction）。
主要应用场合：
低温沉积各种高质量金属、介电、半导体薄膜。
4H-SiC衬底上高厚度SiO_(2)薄膜的高温性能研究
4H-SiC衬底上高厚度SiO_(2)薄膜的高温性能研究
杨荣森;杜玉玲
【期刊名称】《信息记录材料》
【年(卷),期】2024(25)1
【摘要】采用等离子体增强化学的气相沉积法(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)工艺在厚度370μm的4H-SiC衬底上生长厚度2μm 的SiO_(2)薄膜样品,将样品在大气环境下分别经600℃、700℃、800℃和900℃高温处理1 h,从而研究分析SiO_(2)薄膜高温性能变化机制。
研究表明,随着处理温度的提高,SiO_(2)薄膜的晶体形貌由混合的准晶体向单晶转变,薄膜致密性变好。
SiO_(2)薄膜样品的处理条件为环境温度800℃、处理时间1 h时,其薄膜断面非晶态较少,中心应力最小,折射率最大,致密性最好。
随着温度持续升高,SiO_(2)薄膜的非晶态增多,并出现大量的颗粒聚集,中心应力逐步增大,折射率和致密性稍有降低。
【总页数】3页(P4-6)
【作者】杨荣森;杜玉玲
【作者单位】毕节市大数据产业发展中心
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
【相关文献】
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薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展_耿学文
薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构的研究进展＊耿学文,李美成,赵连城(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,黑龙江哈尔滨150001)摘 要: 制备高效硅薄膜太阳能电池,需要在整个太阳光谱范围内进行有效陷光和保持低反射率。
最近,对于硅衬底的陷光结构展开了大量的研究工作。
综述了近年来硅衬底陷光结构的研究进展,分析了陷光结构制作的影响因素,展望了薄膜太阳能电池硅衬底陷光结构研究的发展趋势。
关键词: 薄膜太阳能电池;硅衬底;陷光结构中图分类号: TG146.4文献标识码:A 文章编号:1001-9731(2010)05-0751-041 引 言近年来,能源危机和环境污染的日趋严重极大地促进了光伏产业的迅速发展。
太阳能光伏发电的核心器件是太阳能电池,硅太阳能电池由于原料来源广泛,成本较低,占据着太阳能电池市场的主导地位。
降低成本和提高转换效率是太阳电池研究的重点方向。
为了进一步提高太阳电池的光电转换效率,澳大利亚和美国分别提出了第三代太阳能电池的概念,即通过研究太阳能电池的效率极限和能量损失机理,把一些新型电池结构引入薄膜太阳能电池的结构设计中。
第三代太阳能电池主要有叠层太阳能电池、热载流子太阳能电池和量子点太阳能电池等。
藉此,纳米材料和纳米结构由于其独特的物理特性被引入太阳能电池的研究,迅速引起了各国科研工作者的广泛关注[1～4]。
减少电池受光面上入射阳光的反射是提高太阳能电池的光电转换效率的手段之一。
常用的减反射措施主要有:(1)采用传统方法刻蚀硅衬底,刻蚀方法包括:酸、碱湿法刻蚀、反应离子刻蚀、光子/电子束刻蚀和机械刻槽等;(2)在硅衬底表面或电池的受光面制备TiO x(x≤2)、SiN x等减反射膜;(3)在硅衬底表面制备多孔层陷光;(4)在硅衬底表面制备特殊纳米陷光结构,尤其是周期性亚波长光栅结构(SWS)。
2 硅衬底的传统刻蚀方法为降低太阳光在硅片表面的反射率,工业上常用择优化学腐蚀的方法,在硅片表面制备金字塔结构(即绒面结构),从而增加太阳光在硅片内部的有效运动长度,增加太阳光的吸收和利用。
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Technology Column
升级冶金级 Si 衬底上 ECR PECVD 沉积多晶 Si 薄膜
崔洪涛1a, c, 吴爱民1a, c, 秦福文1b, c, 谭毅1a, c, 闻立时1a, c, 姜辛1a, c, 2
( 1 大连理工大学, a 材料科学与工程学院 ; b 物理与光电工程学院; c 三束材料改性 国家重点实验室 , 辽宁大连 116024; 2 锡根大学 材料工程研究所, 德国 锡根 57076) 摘要: 成功地应用电子回旋共振微波等离子体增强化学气相沉积 ( ECR PECVD) 法在升级冶 金级 Si 衬底上 175 低温条件下沉积了一层优质多晶 Si 薄膜。研究了压强 、流量比对多晶 Si 薄 膜质量的影响, 并用 Raman、RHEED、SEM 、XRD 对薄膜结晶性、 晶粒大小及显微组织结构进行 了表征。发现在恒定气压下, 结晶质量随流量比增大先变好后变差 , 即存在最佳流量比 , 0 16Pa 对应 10 5, 而 0 4 Pa 对应 10 6 8。 关键词 : 硅衬底 ; 电子回旋共振等离子体增强化学气相沉积; 多晶硅薄膜 中图分类号 : TN304 055 文献标识码 : A 文章编号 : 1003 353X ( 2008) 02 0117 04
0
引言
2004 年 , 欧盟 5 个晶体 Si 薄膜研究开发项目组 提出了一项规划, 认为 ! 外延基片等价物∀ 是最接 近于工业实际的晶体 Si 薄膜技术路线 , 代表最简单 的晶体 Si 薄膜太阳电池方法 , 即外延沉积 Si 层到低 成本 Si 片上[ 1] 。由于其电池结构与传统体 Si 电池类 似, 而体 Si 电池占据市场 95% [ 2] , 因而该技术路线
基金 项 目 : 教育部留学回国人员科研启动基金
( 200611AA03) ; 辽宁省 原材料 特种 制备 技术 重点 实验 室基 金资助项目 ( 2005100A05)
仅需一步 Si 外延, 其余工艺路线可与现在大部分工 [ 3 4] 业生产电池的设备技术兼容, 有利于降低成本 。 Si 带、冶金级 Si、UMGSi ( upgraded metallurgical grade [ 2 3] silicon) , 电子工业废料等均可作为基片 。 国外研究者[ 5 7] 已经在单晶 Si 及高质量多晶 Si 衬底 ( 籽晶层) 上用 ECR PECVD 作了初步尝试, 然 而迄今为止, 未有在低成本 Si 上用 ECR PECVD 方 法外延沉积 Si 层的相关报道。国内[ 8 9] 也曾有过在 颗粒 Si 带上用射频 PECVD 沉积薄膜的尝试, 认为颗 粒 Si 带用 PECVD 不易结晶, PECVD 不适合沉积多 晶 Si 薄膜。本文通过改变气压和流量比初步探索了 用 ECR PECVD 方法ng Xin
1a, c, 2
( 1 Dalian University o f T echnology , a. School o f Materials Science & Engineering ; b. School o f Physics & Optoelectr onic Technology ; c . State Key Lab. o f Materials Modif ication o f Three Beams , Dalian 116024, China; 2. I nstitute o f Materials Engineering , Siegen University , Siegen 57076, Germany )
Semiconductor Technology Vol 33 No 2
February
2008
117
崔洪涛
等 : 升级冶金级 Si 衬底上 ECR PECVD 沉积多晶 Si 薄膜
Si 膜的可行性及薄膜质量随各参数的变化规律。
Preparation of Poly Si Film on Upgraded Metallurgical Si Substrate by ECR PECVD
Cui Hongtao
1a, c
, Wu Aimin
1a, c
, Qin Fuwen
1b, c
, Tan Yi , Wen Lishi
1a, c
Abstract: A layer of excellent poly Si film was successfully deposited on upgraded metallurgical Si substrate at 175 by ECR PECVD. Effects of the pressure and the flow ratio ( F r ) between hydrogen and silane ( diluted by 95% Ar) on the quality of the film were investigated. The crystallity, the grain size and the crystal structure were characterized by Raman, RHEED, SEM and XRD. Results show that at a constant pressure, first , the crystal quality becomes better with the F r increases, and then over a crit ical value it turns worse. A best F r exists at certain values of pressure, which is 10 5 at 0 16 Pa, and 10 6 8 at 0 4 Pa. Key words: Si substrate; ECR PECVD; poly Si film EEACC: 2550B