张娟
,
沈鸿烈
,
鲁林峰
,
唐正霞
,
江丰
,
李斌斌
,
刘恋慈
,
沈洲
功能材料
采用离子束溅射沉积Fe/Si多层膜的方法在石英衬底上制备了β-FeSi2薄膜,研究了不同厚度比的Fe/Si多层膜对β-FeSi2薄膜的结构性能、形貌及光学性能的影响.结果表明,厚度比为Fe(2nm)/Si(7.4nm)的多层膜在退火后完全生成了β-FeSi2相,表面致密均匀,其光学带隙为0.84eV,能量为1.0eV光子的吸收系数＞105cm-1.
关键词:
β-FeSi2
,
离子束溅射沉积
,
Fe/Si多层膜
,
石英衬底
鲁林峰
,
沈鸿烈
,
张娟
,
江丰
,
李斌斌
,
沈洲
,
刘恋慈
人工晶体学报
采用射频磁控溅射方法,在Si(111)和石英衬底上制备了Fe/Si亚层厚度比不同的多层膜.多层膜的总厚度为252 nm,Fe/Si亚层厚度比分别为1 nm/3.2 nm、2 nm/6.4 nm和20 nm/64 nm.在850 ℃, Ar气气氛中退火2 h后,Si衬底上的多层膜完全生成了β-FeSi2相.但石英衬底上同样Fe/Si亚层厚度比的多层膜除了生成β-FeSi2相,还生成了少量的ε-FeSi相.通过增加Si亚层的厚度至Fe/Si亚层厚度比为2 nm/7.0 nm,在石英衬底上也获得了单相的β-FeSi2薄膜, 其光学带隙为0.87 eV,表面均方根粗糙度为2.34 nm.
关键词:
β-FeSi2薄膜
,
石英衬底
,
亚层厚度比
,
多层膜
焦静
,
沈鸿烈
,
王威
,
江丰
人工晶体学报
本文用氯化镉、氯化铵、硫脲和氨水的溶液体系采用化学浴沉积法合成CdS薄膜,制备出均匀、致密的CdS薄膜,通过XRD、SEM、EDS、紫外可见吸收光谱等表征手段研究了CdS薄膜的晶体结构,表面形貌,元素比例和光电性能.发现在不同水浴温度下都成功制备了CdS薄膜,其中75℃制备的CdS薄膜最为均匀致密且其XRD衍射峰强度最强,光吸收边在500 nm附近,禁带宽度大约为2.52 eV.这些CdS薄膜的光电响应大,暗态及光照下的电导率分别为1×10-4S·cm-1和1.04×10-2 S · cm-1.用它们制备的CdS/CZTS异质结太阳电池具有明显的光伏效应.
关键词:
化学浴沉积法
,
CdS薄膜
,
光吸收
,
光电响应
,
电导率
张惠
,
沈鸿烈
,
鲁林峰
,
江丰
,
冯晓梅
功能材料
采用射频磁控溅射法在PEN衬底上室温制备了AZO薄膜,并对不同工作气压下(0.05～0.4Pa)沉积薄膜的结构及光电性能进行了研究.结果表明,薄膜具有良好的c轴择优取向,随工作气压增大,薄膜(002)峰强度减弱,晶粒减小,表面粗糙度增大,电学性能下降,薄膜可见光透过率变化不大,但禁带宽度变窄.与玻璃衬底相比,PEN衬底上沉积的AZO薄膜拥有更高的品质因数,获得的最佳电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率分别为1.11×10-3Ω·cm、4.14×1020cm-3和13.60cm2/(V·s),该薄膜可见光的绝对透射率达到95.7%.
关键词:
AZO薄膜
,
磁控溅射
,
工作气压
,
PEN衬底
江丰
,
沈鸿烈
,
金佳乐
,
王威
功能材料
采用硫化Zn/Sn/Cu金属多层膜的方法制备了太阳电池吸收层用的Cu2ZnSnS4（CZTS）薄膜。用X射线衍射仪、拉曼光谱仪、紫外-可见近红外分光光度计、扫描电镜、能谱仪及数字源表等对薄膜进行了一系列的表征。结果表明制备的CZTS薄膜没有杂相存在并具有标准拉曼峰。薄膜在可见光范围内的吸收系数〉104cm-1,同时其光学带隙接近1.5eV。CZTS薄膜具有均匀致密的表面形貌,薄膜元素比例非常接近标准化学计量比。此外,CZTS薄膜呈现显著的光电流响应性能,其光电流的激发和衰减时间分别为0.0736和0.2646s。
关键词:
太阳电池
,
CZTS
,
薄膜
,
光电性能
唐正霞
,
沈鸿烈
,
江丰
,
张磊
人工晶体学报
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.
关键词:
多晶硅薄膜
,
铝诱导晶化
,
热丝化学气相沉积
,
外延生长
吉强
,
沈鸿烈
,
江丰
,
王威
,
曾友宏
影像科学与光化学
doi:10.7517/j.issn.1674-0475.2013.02.008
用两步法制备了SnS薄膜,首先在玻璃衬底上用磁控溅射法沉积一层Sn薄膜,然后在220℃下加热炉中硫化60 min.对该薄膜进行结构、表面形貌和光电性能分析,结果表明:制备的SnS薄膜为p型导电,有明显的(040)方向择优取向；薄膜表面致密,S和Sn原子非常接近化学计量比；薄膜呈现高于5×104 cm-1的吸收系数和持续光电导效应,其直接带隙约为1.23 eV,适合作为太阳能电池的吸收层材料和用于制作光敏器件.
关键词:
SnS薄膜
,
两步法
,
太阳能电池
,
光电性能
陈海力
,
沈鸿烈
,
唐正霞
,
杨超
,
江丰
材料导报
采用真空热蒸发和磁控溅射两种方法沉积铝膜,通过对Glass/Si/SiO2/Al叠层结构进行铝诱导晶化(AIC)制备多晶硅薄膜.采用X射线衍射谱(XRD)、光学显微镜和拉曼光谱对样品进行分析,研究两种铝膜沉积工艺对AIC法制备多晶硅性能的影响.结果表明,采用两种方法沉积的铝膜均能诱导出(111)高度择优取向的大晶粒尺寸(～100μm)的多晶硅薄膜,但与磁控溅射沉积相比,真空热蒸发沉积的铝膜诱导出的多晶硅薄膜应力更小、结晶质量更高,且晶化速率更快.
关键词:
铝诱导晶化
,
多晶硅薄膜
,
磁控溅射
,
真空热蒸发
林龙
,
李斌斌
,
鲁林峰
,
江丰
,
沈鸿烈
人工晶体学报
通过磁控溅射方法在玻璃衬底上制备Cu2O薄膜,采用X射线衍射(XRD)、分光光度计、原子力显微镜(AFM)和X射线光电子能谱(XPS)等研究了氧气流量对Cu2O薄膜性能的影响.结果表明:氧气流量为4.2 sccm时,薄膜为单相的Cu2O,具有较高的结晶质量和可见光透过率,光学带隙为2.29 eV,薄膜的导电类型是p型且空穴浓度为2×1016 cm-3.通过XPS能谱分析Cu 2p3/2和O 1s结合能,确定了薄膜中Cu以+1价存在.
关键词:
氧化亚铜
,
磁控溅射
,
电阻率
,
光透射率
,
氧气流量
潘园园
,
沈鸿烈
,
张磊
,
吴天如
,
江丰
人工晶体学报
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5×1017 cm-3和0.27 cm2/V·s增加到1.32×1020 cm-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.
关键词:
灯丝温度
,
氢化纳米晶硅
,
热丝化学气相沉积
,
微结构
,
电学性能
