张磊
- 作品数：17 被引量：23H指数：3
- 供职机构：南京航空航天大学材料科学与技术学院更多>>
- 发文基金：国家高技术研究发展计划江苏高校优势学科建设工程资助项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术电气工程生物学更多>>
- 温度对快速热退火制备多晶硅薄膜结构与电学性能的影响被引量：1
- 2012年
- 采用快速热退火方法对热丝CVD沉积的非晶硅薄膜进行了晶化处理。利用傅里叶红外光谱研究了非晶硅薄膜脱氢处理前后Si-Hx含量的变化;用X射线衍射(XRD),拉曼(Raman)光谱和扫描电子显微镜研究了硅薄膜的结构性能与退火温度的关系;利用电导率测试研究了硅薄膜的电学性能对退火温度的依赖性。研究发现,脱氢处理可以有效的抑制快速热退火引起的硅薄膜中微裂纹的出现。随着退火温度由700℃升高至1100℃,硅薄膜的结晶性逐渐升高,在1100℃下快速热退火15 s制备的多晶硅薄膜的晶化率高达96.7%。同时,硼掺杂硅薄膜的电导率也由700℃退火的1.39×10-6S.cm-1提高至1100℃退火的16.41 S.cm-1,增大了7个数量级。
- 张磊沈鸿烈尤佳毅
- 关键词：快速热退火多晶硅薄膜电导率
- 沉积气压对纳米晶硅薄膜晶化率与电输运性能的影响被引量：1
- 2013年
- 采用热丝化学气相沉积法在不同气压(1～8 Pa)下沉积了p型纳米晶硅薄膜,研究了沉积气压对薄膜晶化率和电输运性能的影响。结果表明,薄膜的晶化率和平均晶粒尺寸随沉积气压升高而增大,而当沉积气压超过6 Pa后,薄膜的晶化率和平均晶粒尺寸会减小。当沉积气压由1 Pa升高到2 Pa时,BH3粒子迅速增多,且吸附方式是化学吸附,因而载流子浓度从8.9×1018cm-3迅速增大到6.252×1020cm-3。此时电导率从1.08 S/cm显著增加到29.5 S/cm,而电导激活能则从95.8meV急剧减小至18.6 meV,这是硼杂质掺杂浓度和薄膜的晶化率迅速增大所致。
- 潘园园沈鸿烈张磊吴天如江丰
- 关键词：热丝化学气相沉积晶化率
- 硼掺杂对热丝CVD法制备纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响
- 2012年
- 采用热丝化学气相沉积法制备了不同B2H6掺杂比例（B2H6/SiH4为2%-15%）的p型纳米晶硅薄膜,通过探索B2H6掺杂比例、晶化率、光学带隙和电学性能（电导率、载流子浓度、霍尔迁移率）之间的关系以及薄膜掺杂机理来研究B2H6掺杂比例对薄膜微结构和光电性能的影响。在掺杂比例为11%时成功获得了电导率为32 S/cm的高电导率硼掺杂nc-Si∶H薄膜。
- 潘园园沈鸿烈吴天如张磊刘斌
- 关键词：硼掺杂热丝化学气相沉积电导率
- 衬底偏压对HWCVD制备纳米晶硅薄膜结晶性的影响
- 2015年
- 通过在热丝化学气相沉积(HWCVD)制备纳米晶硅薄膜过程中施加衬底偏压,研究衬底偏压对HWCVD制备纳米晶硅薄膜结晶性能的影响。利用拉曼(Raman)光谱,X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对所制备的纳米晶硅薄膜的结构性能进行分析。结果表明,与未施加衬底偏压的薄膜相比,当衬底偏压为-300V时,薄膜的晶化率由42.2%升高至46.2%;当衬底偏压升高至-600V时,晶化率又降至40.6%;未施加衬底偏压与施加-300V偏压的纳米晶硅薄膜表面由长约200nm、宽约100nm的晶粒构成,-600V衬底偏压的薄膜表面晶粒尺寸明显变小,并且出现大量非常细小的晶粒。分析产生上述现象的原因,主要与高温热丝发射电子、电子在电场作用下加速运动并与反应气体、基团碰撞发生能量传递有关。
- 张磊张磊沈鸿烈尤佳毅钱斌
- 关键词：结晶度
- 灯丝温度对热丝CVD法制备p型氢化纳米晶硅薄膜微结构与光电性能的影响被引量：3
- 2012年
- 本文采用热丝化学气相沉积法在不同灯丝温度(1650～1850℃)下沉积了p型氢化纳米晶硅薄膜,研究了灯丝温度对薄膜微结构、光学性能及电学性能的影响。结果表明,随着灯丝温度的升高,薄膜的晶化率先增大后略微减小,最大值是55.5%。载流子浓度和霍尔迁移率先分别从5×1017cm-3和0.27 cm2/V.s增加到1.32×1020cm-3和0.43 cm2/V.s后略微减小,同时电导率从0.02 S/cm显著增加到8.95 S/cm,而电导激活能则从271.5 meV急剧减小至25 meV。
- 潘园园沈鸿烈张磊吴天如江丰
- 关键词：热丝化学气相沉积微结构电学性能
- 铝膜沉积温度对铝诱导结晶化多晶硅薄膜性能的影响被引量：2
- 2011年
- 以超白玻璃为衬底,采用热丝化学气相沉积法沉积初始非晶硅膜,经自然氧化形成二氧化硅层,最后利用磁控溅射法在不同衬底温度下沉积铝膜,制备了glass/Si/SiO_2/Al叠层结构并对其进行铝诱导晶化形成多晶硅薄膜。用X射线衍射,光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了分析。结果表明,铝诱导晶化制备的多晶硅薄膜的晶粒大小随着铝膜沉积温度的升高而变小,且晶化能力及结晶质量也逐渐变差,当铝膜沉积温度升高至200℃以上时甚至不发生铝诱导晶化现象。
- 陈海力沈鸿烈张磊杨超刘斌
- 关键词：铝诱导晶化多晶硅薄膜磁控溅射
- 热丝CVD法低温制备的多晶硅薄膜质量对衬底依赖性的研究被引量：6
- 2011年
- 以SiH4和H2作为反应气体,采用HWCVD的方法分别在石英玻璃、AZO、Si(100)和Si(111)衬底上制备了多晶硅薄膜。利用X射线衍射(XRD),拉曼(Raman)光谱和傅里叶红外(FT-IR)吸收光谱研究了不同衬底对多晶硅薄膜的择优取向、晶化率和应力的影响,用SEM观察了多晶硅薄膜的表面形貌。研究发现在4种衬底上生长的多晶硅薄膜均为(111)择优取向。单晶硅片对多晶硅薄膜有很强的诱导作用,并且Si(111)的诱导作用优于Si(100)的诱导作用。AZO对多晶硅薄膜生长也有一定的诱导作用。通过计算薄膜晶态比,得到除以石英为衬底的样品外,其它3种样品的晶态比均在90%以上,尤其以单晶硅片为衬底的样品更高。石英玻璃、AZO和Si(100)上生长的多晶硅薄膜中均存在压应力。
- 张磊沈鸿烈黄海宾岳之浩李斌斌
- 关键词：热丝化学气相沉积多晶硅薄膜
- 薄膜型a-Si:H/c-Si异质结太阳电池的全面积层转移工艺研究
- 张磊沈鸿烈岳之浩江学范
- AIC多晶硅薄膜的制备与其上HWCVD低温外延生长多晶硅薄膜的研究被引量：1
- 2012年
- 铝诱导晶化法(AIC)是一种低温制备大晶粒多晶硅薄膜的重要方法。本文分别基于Al/Al2O3/a-Si叠层和a-Si/SiOx/Al叠层制备了AIC多晶硅薄膜,前者表面粗糙,后者表面光滑。以后者为籽晶层,在其上用HWCVD法300℃低温下外延生长了表面形貌与籽晶层相似的多晶硅薄膜。铝诱导晶化过程中,在原始非晶硅层中会形成多晶硅、非晶硅和铝的混合层,去除铝后残留的硅将使表面粗糙,而在原始铝层中则形成连续的多晶硅薄膜。Al/Al2O3/a-Si叠层和a-Si/SiOx/Al叠层的上层分别是非晶硅层和铝层,发生层交换后,前者上层是硅铝混合层,因此表面粗糙,后者上层是连续的多晶硅薄膜,因此表面光滑。在AIC多晶硅薄膜表面外延生长多晶硅薄膜等效于铝诱导多晶硅的晶核在垂直于薄膜方向上的继续生长,因此外延生长的薄膜与AIC多晶硅薄膜呈现相似的枝晶状形貌。
- 唐正霞沈鸿烈江丰张磊
- 关键词：多晶硅薄膜铝诱导晶化热丝化学气相沉积
- 等离子体辅助铝诱导纳米硅制备多晶硅的研究被引量：1
- 2013年
- 以超白玻璃为衬底,利用热丝化学气相沉积和磁控溅射法制备了Glass/nc-Si/Al叠层结构,置入管式退火炉中进行等离子体辅助退火。样品在氢等离子体氛围下进行了400,425和450℃不同温度,5 h的诱导退火,用光学显微镜和拉曼光谱对样品进行了性能表征。结果表明随着诱导温度升高,样品的Si(111)择优取向越来越显著;晶粒尺寸不断增大,在450℃诱导温度下获得了最大晶粒尺寸约500μm的连续性多晶硅薄膜,且该温度下薄膜晶化率达97%;薄膜的结晶质量也随着温度的升高而不断提高。样品经450℃诱导后的载流子浓度p为5.8×1017cm-3,薄膜霍尔迁移率μH为74 cm2/Vs。还从氢等离子体钝化的角度分析了等离子体环境下铝诱导纳米硅的机理。
- 方茹沈鸿烈吴天如张磊刘斌
- 关键词：纳米硅多晶硅薄膜
