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硅基纳米材料因具有较大光吸收系数、高光电导率、大载流子迁移率和光学带隙可裁剪等优点被广泛应用于光伏等领域。本文采用磁控溅射方法,以Ge/SiO2多层薄膜结构为研究对象,采用XRD、Raman、FESEM、台阶仪、UV-Vis和划痕实验等技术,分析和表征薄膜的组织、结构和性能,探讨Ge层厚度、周期数和退火工艺对Ge/SiO2多层膜的微结构、光学性能和力学性能的影响规律,研究B掺杂Ge/SiO2多层膜的结构和性能。周期数和Ge层厚度对Ge/SiO2多层薄膜的结构和光学性能有较大影响。溅射态Ge/SiO2多层薄膜为微晶结构,由颗粒状结构连接而成,且周期性良好。随着Ge层厚度的增大,样品的表面粗糙度呈现先减小后增大趋势,Ge层厚度为8.5nm时最小;随着薄膜周期数的增大,样品的表面粗糙度增大,且增大幅度减小。同时,周期数和Ge层厚度的增大均使薄膜的光吸收边发生红移。退火处理可改善(Ge/SiO2)15薄膜的结晶性能、表面形貌和光学性能。当退火温度为500℃时,薄膜晶化程度达到稳定,600℃时,薄膜的晶粒尺寸增大;随着退火时间的增加,薄膜的晶粒尺寸逐渐增大,且退火温度对薄膜结晶性能的影响较大。随着退火温度和退火时间的增大,薄膜的表面粗糙度呈先减小后增大的变化趋势;同时,薄膜的紫光学带隙逐渐减小,薄膜和衬底的结合力先增大后减小。薄膜在500℃下进行10min退火处理后综合性能最佳。B掺杂对(Ge/SiO2)15薄膜的光吸收性能和退火性能有一定的影响。B掺杂后,溅射态薄膜的光吸收边发生红移。在不同温度下对(Ge:B/SiO2)15薄膜进行退火处理,结果表明,当退火温度为500℃时,薄膜出现晶化现象,且晶粒尺寸和表面粗糙度均随退火温度的增大而增大,但是与相同条件下退火的(Ge/SiO2)15薄膜相比,晶粒尺寸较小,B元素的引入抑制了晶粒的长大;随着退火温度的增大(Ge:B/SiO2)15薄膜的光学带隙有减小的趋势,但是下降幅度不大,膜基结合力先增大后减小。