富硅—氮化硅及非晶硅量子点薄膜材料的制备及性能研究
发布时间：2021-03-29 14:55
包含在富硅-氮化硅薄膜内的硅量子点,由于其具有量子限制效应的特性,经过合理的设计尺寸可实现在各波长段可调,而且可以极大地提高发光效率以及太阳能电池的光电转换效率,使其在太阳能电池与其它光电子器件中具有非常好的应用前景。但是,硅量子点材料在太阳能电池中的应用目前仍处于理论和实验的初级探索研究阶段,大多数包含硅量子点的薄膜材料的制备都是先沉积富硅的硅化物薄膜,然后再进行高温退火凝析出非晶或晶硅量子点。因此,本文首先采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）法制备富硅-氮化硅薄膜材料并进行研究分析,然后在氮气保护下对薄膜样品进行退火处理。利用傅里叶变换红外光谱、紫外可见光光谱、光致发光谱、X射线衍射谱以及拉曼散射光谱对薄膜内部结构、组分含量以及结晶情况进行表征,并对退火后在薄膜内形成的硅量子点的发光特性进行分析研究。本论文主要研究内容和结果如下:1.采用PECVD技术,以NH3、SiH4和N2为反应气体,制备富硅-氮化硅薄膜材料。在优化了其它沉积参数条件下,研究氨气流量对富硅-氮化硅薄膜的结构和光学性质的影响。利用傅立叶变换红...
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 引言
1.1 太阳能电池的发展现状及意义
1.1.1 太阳能电池的发展现状
1.1.2 太阳能电池发展的意义
1.2 太阳能电池的基本工作原理
1.3 富硅-氮化硅薄膜的性质以及发光研究进展
1.3.1 氮化硅薄膜的性质和应用
1.3.2 氮化硅薄膜制备方法
1.3.3 富硅-氮化硅薄膜的发光研究
1.4 硅量子点在太阳能电池中的研究进展
第二章 富硅-氮化硅薄膜的制备方法及表征手段
2.1 富硅-氮化硅薄膜的制备
2.1.1 实验设备介绍
2.1.2 实验用衬底样品的清洗
2.2 实验样品的表征分析方法
2.2.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）
2.2.2 X射线衍射谱（XRD）
2.2.3 光致发光谱（PL）
2.2.4 紫外可见光透射以及吸收谱（UV-Vis）
2.2.5 Raman散射谱
x薄膜的结构及其光学特性影响">第三章 氨气流量对富硅SiNx薄膜的结构及其光学特性影响
3.1 实验目的
3.2 实验过程
3.3 结果与讨论
3.3.1 傅立叶变换红外光谱分析
3.3.2 紫外可见光谱分析
3.3.3 XRD图谱分析
3.4 本章小结
第四章 射频功率和沉积压力对富硅-氮化硅薄膜的结构和
性质的影响
4.1 实验目的
4.2 实验内容
4.3 实验结果与分析
4.3.1 紫外可见光透射谱
4.3.2 傅立叶变换红外光谱
4.3.3 XRD衍射图谱
4.4 本章小结
第五章 对含非晶硅量子点的富硅-氮化硅薄膜的结构与发光特性的研究
5.1 实验目的
5.2 实验过程
5.3 实验结果与分析
5.3.1 傅里叶变换红外光谱
5.3.2 拉曼散射光谱分析
5.3.3 光致发光谱（PL）分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表和完成的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]射频功率对富硅-氮化硅薄膜结构及性质影响[J]. 乌仁图雅,周炳卿,高爱明,部芯芯,丁德松. 人工晶体学报. 2016(09)
[2]氮流量在高氢氛围中对富硅氮化硅薄膜材料结构及其发光特性的影响[J]. 张林睿,周炳卿,张娜,路晓翠,乌仁图雅,高爱明. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[3]氮流量对热丝制备富硅-氮化硅薄膜的结构及性质影响[J]. 高爱明,周炳卿,张林睿,乌仁图雅. 信息记录材料. 2016(01)
[4]PECVD制备富硅氮化硅薄膜的工艺条件及其性质的研究[J]. 张龙龙,周炳卿,张林睿,高玉伟. 硅酸盐通报. 2014(04)
[5]量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用[J]. 岳文瑾,聂光军,兰明阳,孙文山,何宏飞,李亚胜. 材料导报. 2014(05)
[6]硅量子点敏化太阳电池研究[J]. 王蓉,皮孝东,杨德仁. 太阳能学报. 2013(12)
[7]包含硅量子点的富硅SiNx薄膜结构与发光特性[J]. 廖武刚,曾祥斌,文国知,曹陈晨,马昆鹏,郑雅娟. 物理学报. 2013(12)
[8]氮化硅薄膜的光致发光机制[J]. 何贤模,徐明,芦伟. 材料导报. 2012(19)
[9]退火温度对富硅氮化硅薄膜发光特性和结构的影响[J]. 谢正芳,单文光,吴小山,张凤鸣. 发光学报. 2012(07)
[10]可溶液加工给体-受体有机小分子太阳能电池材料研究进展[J]. 李在房,彭强,和平,王艳玲,侯秋飞,李本林,田文晶. 有机化学. 2012(05)
博士论文
[1]功能化碳微球和石墨烯的制备及其光学性能[D]. 屈腊琴.太原理工大学 2015
[2]镉系纳米材料的气相合成、结构和性能研究[D]. 鲁逸人.天津大学 2013
[3]含硅量子点SiNx薄膜特性及其在太阳电池中的应用[D]. 姜礼华.华中科技大学 2012
[4]富硅氮化硅和纳米硅多层量子阱硅基发光薄膜与器件[D]. 王明华.浙江大学 2009
硕士论文
[1]PECVD氮化硅薄膜制备工艺及性能测试研究[D]. 熊成.电子科技大学 2015
[2]富硅碳化硅薄膜的制备与表征[D]. 曹君敏.大连理工大学 2012
[3]原位合成法制备CdS纳米晶薄膜[D]. 初娟.天津大学 2012
[4]氮化硅薄膜制备及其相关特性研究[D]. 张广英.大连理工大学 2009
[5]富硅氮化硅薄膜的光电性能研究[D]. 黄建浩.浙江大学 2008
[6]a-Si TFT用氮化硅薄膜的制备及其性能研究[D]. 谢振宇.电子科技大学 2007
[7]PECVD沉积的氮化硅薄膜热处理性质研究[D]. 姚日英.浙江大学 2006
[8]低温等离子体增强CVD技术及制备氮化硅薄膜的研究[D]. 樊双莉.华南师范大学 2005
[9]ZAO（掺铝氧化锌）导电膜的制备及特性研究[D]. 段启亮.郑州大学 2005
[10]PECVD法制备含氟碳膜工艺及机理研究[D]. 李幼真.中南大学 2002
本文编号：3107731
【文章来源】：内蒙古师范大学内蒙古自治区
【文章页数】：55 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
中文摘要
abstract
第一章 引言
1.1 太阳能电池的发展现状及意义
1.1.1 太阳能电池的发展现状
1.1.2 太阳能电池发展的意义
1.2 太阳能电池的基本工作原理
1.3 富硅-氮化硅薄膜的性质以及发光研究进展
1.3.1 氮化硅薄膜的性质和应用
1.3.2 氮化硅薄膜制备方法
1.3.3 富硅-氮化硅薄膜的发光研究
1.4 硅量子点在太阳能电池中的研究进展
第二章 富硅-氮化硅薄膜的制备方法及表征手段
2.1 富硅-氮化硅薄膜的制备
2.1.1 实验设备介绍
2.1.2 实验用衬底样品的清洗
2.2 实验样品的表征分析方法
2.2.1 傅里叶变换红外光谱（FTIR）
2.2.2 X射线衍射谱（XRD）
2.2.3 光致发光谱（PL）
2.2.4 紫外可见光透射以及吸收谱（UV-Vis）
2.2.5 Raman散射谱
x薄膜的结构及其光学特性影响">第三章 氨气流量对富硅SiNx薄膜的结构及其光学特性影响
3.1 实验目的
3.2 实验过程
3.3 结果与讨论
3.3.1 傅立叶变换红外光谱分析
3.3.2 紫外可见光谱分析
3.3.3 XRD图谱分析
3.4 本章小结
第四章 射频功率和沉积压力对富硅-氮化硅薄膜的结构和
性质的影响
4.1 实验目的
4.2 实验内容
4.3 实验结果与分析
4.3.1 紫外可见光透射谱
4.3.2 傅立叶变换红外光谱
4.3.3 XRD衍射图谱
4.4 本章小结
第五章 对含非晶硅量子点的富硅-氮化硅薄膜的结构与发光特性的研究
5.1 实验目的
5.2 实验过程
5.3 实验结果与分析
5.3.1 傅里叶变换红外光谱
5.3.2 拉曼散射光谱分析
5.3.3 光致发光谱（PL）分析
5.4 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 主要结论
6.2 后续工作展望
参考文献
攻读硕士期间发表和完成的论文
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]射频功率对富硅-氮化硅薄膜结构及性质影响[J]. 乌仁图雅,周炳卿,高爱明,部芯芯,丁德松. 人工晶体学报. 2016(09)
[2]氮流量在高氢氛围中对富硅氮化硅薄膜材料结构及其发光特性的影响[J]. 张林睿,周炳卿,张娜,路晓翠,乌仁图雅,高爱明. 光谱学与光谱分析. 2016(07)
[3]氮流量对热丝制备富硅-氮化硅薄膜的结构及性质影响[J]. 高爱明,周炳卿,张林睿,乌仁图雅. 信息记录材料. 2016(01)
[4]PECVD制备富硅氮化硅薄膜的工艺条件及其性质的研究[J]. 张龙龙,周炳卿,张林睿,高玉伟. 硅酸盐通报. 2014(04)
[5]量子点的合成、表面修饰及在聚合物太阳电池中的应用[J]. 岳文瑾,聂光军,兰明阳,孙文山,何宏飞,李亚胜. 材料导报. 2014(05)
[6]硅量子点敏化太阳电池研究[J]. 王蓉,皮孝东,杨德仁. 太阳能学报. 2013(12)
[7]包含硅量子点的富硅SiNx薄膜结构与发光特性[J]. 廖武刚,曾祥斌,文国知,曹陈晨,马昆鹏,郑雅娟. 物理学报. 2013(12)
[8]氮化硅薄膜的光致发光机制[J]. 何贤模,徐明,芦伟. 材料导报. 2012(19)
[9]退火温度对富硅氮化硅薄膜发光特性和结构的影响[J]. 谢正芳,单文光,吴小山,张凤鸣. 发光学报. 2012(07)
[10]可溶液加工给体-受体有机小分子太阳能电池材料研究进展[J]. 李在房,彭强,和平,王艳玲,侯秋飞,李本林,田文晶. 有机化学. 2012(05)
博士论文
[1]功能化碳微球和石墨烯的制备及其光学性能[D]. 屈腊琴.太原理工大学 2015
[2]镉系纳米材料的气相合成、结构和性能研究[D]. 鲁逸人.天津大学 2013
[3]含硅量子点SiNx薄膜特性及其在太阳电池中的应用[D]. 姜礼华.华中科技大学 2012
[4]富硅氮化硅和纳米硅多层量子阱硅基发光薄膜与器件[D]. 王明华.浙江大学 2009
硕士论文
[1]PECVD氮化硅薄膜制备工艺及性能测试研究[D]. 熊成.电子科技大学 2015
[2]富硅碳化硅薄膜的制备与表征[D]. 曹君敏.大连理工大学 2012
[3]原位合成法制备CdS纳米晶薄膜[D]. 初娟.天津大学 2012
[4]氮化硅薄膜制备及其相关特性研究[D]. 张广英.大连理工大学 2009
[5]富硅氮化硅薄膜的光电性能研究[D]. 黄建浩.浙江大学 2008
[6]a-Si TFT用氮化硅薄膜的制备及其性能研究[D]. 谢振宇.电子科技大学 2007
[7]PECVD沉积的氮化硅薄膜热处理性质研究[D]. 姚日英.浙江大学 2006
[8]低温等离子体增强CVD技术及制备氮化硅薄膜的研究[D]. 樊双莉.华南师范大学 2005
[9]ZAO（掺铝氧化锌）导电膜的制备及特性研究[D]. 段启亮.郑州大学 2005
[10]PECVD法制备含氟碳膜工艺及机理研究[D]. 李幼真.中南大学 2002
本文编号：3107731
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