铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的影响.pdf

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铝层厚度对铝诱硅薄膜晶化过程的影响导非晶寸叫卜日日�磇�,�人体学报戈,郭烈萍,李洪涛,蒋百灵,焦栋茂工晶梁����������������������眃���������畁���刍��卷第���.加�#���月摘要:基于铝诱导非晶硅薄膜固相晶化方法,利用直流磁控溅射离子镀技术制备了�/�/⋯�/�/���芷谛越峁�的薄膜。采用真空退火炉对�/�多层薄膜进行了��嫱嘶鹗笛椋�ü�干涞缱酉晕⒕���分析了退火前、后�/�多层薄膜截面形貌的变化规律,并结合扩散过程探讨了铝层厚度对铝诱导非晶硅薄膜晶化过程的本质影响机理。研究结果表明:在铝诱导非晶硅薄膜固相晶化过程中,随退火过程的进行,�、�原子会沿�/�层间界面进行互扩散运动且在�层中达到�缶界浓度�5膍原子所在区域整体呈线形平行于�/�界面逐渐向铝原子扩散距离增大的方向推进;随着灿层厚度的增加,�在�层中达到临界浓度�5那�蛘�逑蚯巴平�俣燃涌欤�牙┥�区域产生硅初始晶核的数量也随之增大;随�/�层厚比的增大,虽因铝诱导而晶化的硅薄膜均为多晶态,但非晶硅薄膜在晶化过程中的生长晶面数量增多,同时硅晶粒的尺寸有所减小。关键词:铝层厚度;非晶硅薄膜;晶化过程;扩散中图分类号:��文献标识码:�文章编号:���������������·��琂������,���/�⋯�/�/�����鎖���琣�作者简介:梁戈����,男,陕西省人,教授。���:�—�����甧��靼怖砉ご笱Р牧峡蒲в牍こ萄г海�靼�����,����—��������,�緄缸���,�������:�������.�������猵�����.���������/���砸籹������������:�.��������,��������.���篴���������籥�������籧�����������籨����收稿日期:��—���恍薅┤掌冢������基金项目:陕西省教育厅科学技术研究计划�����手�钅����,��������琗����,����
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引言实结果与讨论验非晶硅薄膜太阳能电池因其硅薄膜厚度不到单晶硅太阳能电池所用硅基材厚度的����鼻暗ゾЧ���,以及省去多晶硅冶炼和单晶硅生长等高耗能工序,已经成为光伏领域关注的焦点����其中非晶硅薄膜的光致衰退效应致使其电池组件光电转换效率低,稳定性较差�,严重制约着硅系薄膜太阳能电池的市场应用。晶态硅薄膜因其具有高载流子迁移率、宽光谱吸收特性、无光致衰退效应等特点,且其电池组件具有较高的光电转化效率�,目前已成为光伏产业界研发和期待应用的核心;因当前产业界均以预镀有��韧该鞯嫉绫∧さ钠胀úA�9柘当∧ぬ�裟艿绯氐幕�宀牧希�实臀孪轮迫【��璞∧��岣吖璞∧さ木Щ��成为光伏产业界亟待解决的重要问题;若能在硅薄膜低温成核及晶化机理、晶态硅薄膜生长机制等研发领域取得可工业化应用的技术进步,对效率高、稳定性好的硅系薄膜太阳能电池产业提速发展具有重要的推动意义。纵观当前非晶硅薄膜的低温晶化方法,当以金属诱导硅薄膜固相晶化技术为主【�,目前学术界研究较多的是铝诱导非晶硅薄膜固相晶化方法����诙嘌д哐芯苛寺劣盏脊璞∧ぞЩ�所需的环境条件及晶化后硅薄膜的结构表征等结果型参量�。��,却鲜有研究深入关注铝诱导非晶硅薄膜固相晶化过程中:其�层和�层界面处的原子扩散、界面迁移、