玻璃基板上硅薄膜结构和性能的研究

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1、浙汀火学碗上学位论文摘要小文介绍了硅薄膜的发展状况、结构特点、性质以及应用，详细阐述了硅薄膜制备技术——化学气相沉积(CVD)方法的原理、特点和用途等，并简要概述镀膜玻璃的节能性能表征。模拟浮法在线镀膜玻璃生产J。艺，采用常压化学气相沉积(APCVD)技术以硅烷(Sill4)为主要原料气体存移动的玻璃基板上制备硅薄膜。利用透射电子显微镜(’FEM)、扫描电子晶微镜(SEM)、拉曼光谱(Raman)及红外光谱(FTIR)等手段系统研究了沉积温度、掺杂等制备工艺对薄膜微结构的影响，并分析了微结构的成因。研究发现，在600～6

2、80℃的范围内制备的薄膜具有纳米品粒镶嵌的结构；随着沉积温度的升高，镶嵌的纳米晶粒粒径增大，并且敛密度增加。乙烯掺杂制备的薄膜是一种纳米Si／SiC镶嵌的复合材料，其中存在Si．C键结合。乙烯掺杂会降低薄膜的沉积速率，改善硅的结晶程度，致使薄膜形成较为有序的结构；在形貌卜表现为颗粒分布均匀；而薄膜中碳的存在会加剧硅的氧化，表现为薄膜中si—O含量较高。研究了沉积工艺埘薄膜的力学性能和光学性能的影响。用划痕法测量了薄膜与玻璃基板之间的附着力。温度升高，一方面会促使基板表面物理吸附态原子向化学吸附态转化；另一方面由于扩散加强

3、，会形成多原予层化学吸附，致使薄膜的附着力随着温度的升高而增加。乙烯掺杂会促进硅的结晶，使微结构的有序度增加，导致薄膜与玻璃基板之间失配，致使薄膜的附着力随着乙烯掺杂量的增加略有降低。薄膜在紫外波段的透射比根低；在可址光波段有较高的透射比，其平均透射比会随着温度的升高而降低；在近红外波段有较高的反射比，其平均反射比随着温度的升高而增大。关键词硅薄膜镀膜玻璃附着力化学气相沉积拉曼光谱浙江大学硕十学位论文ABSTRACTInthisthesis．thestructure，properties，applicationsandd

4、evelopmentofsiliconfilmshavebeensummarized．Thebasicprinciple，featuresandapplicationsofChemicalVaporDeposition(CVD)havebeenrepresentedindetailandthesavingenergyfeaturesofcoatedglasshavebeenreferedtO．Siliconfilmshavebeenpreparedwithsilane(Sill4)asthesourcegasbyatmo

5、spherepressurechemicalvapordeposition(APCVD)onmovingglasssubstratesundertheconditionssimulatingtechnicalprocessonfloatglassproductionline．Themicrostructureoffilmsanditsinfluenceonthemechanicalandopticalpropertieshavebeensystematicallystudiedbymeansofthemeasuremen

6、tsofTransmissionElectronMicroscope(TEM)，ScanningElectronMicroscope(SEM)，RamanscatteringspectrumandFourierTransformedInfraredspectrum．ItCanbeobservedthatnanometricordereddomainsembedinthesiliconmatrixasdemonstratedbyTEM，andthesizeofcrystallinesiliconparticleswilli

7、ncreasewithincreasingofdepositiontemperaturefi-om600。CtO680。C．Thesiliconandsiliconcarbidecompositionfilmswerepreparedwithethylene(C2H4)doped．TheexperimentalresultsshowthatthedepositionrateoffilmsisgraduallydecreasedwiththeincreasingofC2H4]SiH4moleratio，andthediso

8、rderdegreeofcompositionfihnswilldecrease．Asaresult，thedistributionofparticlescanbeimproved．ItisestimatedthatsomekindsofSi—Cbondexistsinit．andthesiliconoxidatio