氧掺入对纳米硅薄膜微结构及能带特性的影响

摘要：

采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD）制备了富硅氧化硅薄膜，利用XRD衍射仪，傅里叶变换红外透射光谱仪以及紫外‐可见光分光光度计分析了氧掺入对薄膜微观结构以及能带特性的影响。结果表明，随着氧掺入比（CO2／SiH4）的增加，薄膜晶粒尺寸减小，晶化度降低，纳米硅（nc‐Si）表面的张应力先增加后减小。红外吸收谱分析表明，氧掺入比增加导致薄膜内氧含量增高，富氧Si—O键合密度增加，富硅Si—O键合密度降低。同时，薄膜结构因子减小，有序度增大，薄膜微观结构得到改善。当氧掺入比大于0.08时，薄膜结构因子增大，有序度降低。此外，氧掺入增加导致薄膜带隙不断增加，带尾宽度呈现先减小后增大的趋势。因此，通过氧掺入可以调节纳米硅薄膜微观结构及能带特性，氧掺入比为0.08时，薄膜具有高晶化度和较宽的带隙，微观结构得到有效改善，可用作薄膜太阳能电池的本征层。

关键词：纳米晶硅、X射线衍射谱、FTIR谱、光吸收谱

分类号：O484.5;O433.4(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金项目60878040;河北省自然科学基金项目F2013201250，E2012201059;河北省科技厅项目12963930D 资助

在线出版日期：2015-05-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1084-1088