磁控反应溅射制备氮化硅薄膜与表征

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1、中图分类号：TK511密级：公开UDC：本校编号：硕士学位论文论文题目：磁控反应溅射制备氮化硅薄膜与表征研究生姓名：刘文龙学号：0207460学校指导教师姓名：范多旺职称：教授申请学位等级：工学硕士专业：交通信息工程与控制论文提交日期：论文答辩日期：独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含获得兰州交通大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡

2、献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰州交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰州交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日硕士学位论文磁控反应溅射制备氮化硅薄膜与表征TheRepresentati

3、onofSiNxPreparedbyMagnetronReactionSputtering作者姓名：刘文龙学科、专业：交通信息工程与控制学号：0207460指导教师：范多旺完成日期：2010年6月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要氮化硅薄膜具有稳定的化学性质、较高的电阻率、以及优良的光学性能和绝缘性能等特性，因此，它在半导体器件、微电子工业、光电子工业、特别是在太阳能电池等方面具有非常广泛的应用。近年来，氮化硅作为太阳能电池的减反射膜，越来越引起了人们的关注

4、。氮化硅具有良好的光学性能，它的折射率在2.0左右，比传统的二氧化硅减反射薄膜具有更好的减反射效果，能够有效的提高多晶硅太阳能电池的效率，同时，氮化硅薄膜还具有良好的钝化效果，对质量较差的硅片能起到表面钝化和体内钝化的作用。本文在全面总结了目前太阳能电池材料的研究现状和其未来发展趋势，系统综述氮化硅薄膜的性质、原理、应用及多种制备方法的基础上，应用超高真空直流磁控溅射设备制备了氮化硅薄膜。实验以普通载玻片做衬底，采用直流磁控反应溅射法，通过改变氩气(Ar)和氮气(N2)流量比制备了一系列氮化硅薄膜，通过对制备的薄

5、膜样品用紫外分光光度计进行透射光谱和光吸收谱的测量，X射线衍射(XRD)分析，对薄膜的光学性能和微观结构进行了研究分析，得到了一些基本的数据和结果。通过优化沉积参数，得到了性能良好的氮化硅薄膜。结果表明：(1)通过对不同氩气(Ar)和氮气(N2)流量比制备的氮化硅薄膜进行透射光谱和光吸收谱的测量，薄膜样品在沉积时间20分钟时，所制备的样品的透过率均在90%以上，所制备的薄膜样品在可见光区有良好的透光性。因此，用磁控反应溅射制备的氮化硅薄膜具有很好的透过率，降低了表面的反射，在提高太阳能电池的转换效率方面有很大的作

6、用。(2)通过对不同氩气(Ar)和氮气(N2)流量比制备的氮化硅薄膜进行X射线衍射(XRD)分析，镀膜后衍射峰虽然有所变化，但并不明显。同时衍射图中没有出现第二相的衍射峰，表明沉积的氮化硅薄膜为非晶结构，所有实验中制备的氮化硅薄膜都为无定形结构，这种非晶结构的氮化硅薄膜是太阳能电池减反射膜的关键材料。关键字：减反射薄膜；氮化硅；磁控溅射；性能论文类型：应用研究-I-兰州交通大学硕士学位论文AbstractSiliconnitridethinfilmshaveastablechemistryproperty,hig

7、helectricresistancerate,highinsulationandgoodopticalfunctionandsoon,Ithasanextensiveapplicationatsemi-conductorinstruments,micro-electronicsandphoto-electronindustry,especiallyinsolarcelletc.Inrecentyears,Siliconnitridethinfilmsbecomemoreandmoreconcerningbype

8、opleastheantireflectioncoatinginsolarcell.siliconnitridethinfilmshavegoodopticalfunction,itsrefractiveindexisabout2.0,therearebetterreflectionratiothantraditionthingssuchassilicondioxide,