掺磷nc-Si:H薄膜的微结构与光电特性

摘要：

采用常规射频等离子体增强化学气相沉积方法,以高氢稀释的SiH4为源气体和以PH3为掺杂剂,制备了磷掺杂的氢化纳米晶硅薄膜.结果表明,薄膜的生长速率随PH3/SiH4流量比(Cp)增加而显著减小.Raman谱的研究证实,随CP增加,薄膜的晶化率经历了先增大后减小的过程,当C,=1.0％,晶化率达到最大值45.9％.傅里叶变换红外吸收谱测量结果显示,薄膜中的H含量在CP=2.0％时达到最低值9.5％.光学测量结果表明,本征和掺P的氢化纳米晶硅薄膜在可见光谱范围呈现出良好的光吸收特性,在0.8 ～3.0 eV范围内,nc-Si (P):H薄膜的吸收系数显著大于c-Si.和α-Si:H薄膜相比,虽然短波范围的吸收系数较低,但是在hv＜1.7 eV区域,nc-Si(P):H薄膜的吸收系数要高两到三个量级,显示出优良的红光响应.电学测量表明,适当掺P会显著提高氢化纳米晶硅薄膜的暗电导率,当CP=0.5％时,薄膜的暗电导率可达5.4S·cm-1.

关键词：磷掺杂氢化纳米晶硅薄膜、晶化率、界面体积分数、光吸收系数、暗电导率

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分类号：O484(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金青年科学基金61204079;河北省自然科学基金E2012201088,F2013201196;河北省高等学校科学技术研究项目2011237,ZH2012019;河北省青年拔尖人才计划2013

在线出版日期：2016-10-11（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：2756-2761