nc-sih薄膜的制备及光学特性研究

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1、密级：学校代码：10075分类号：学号：20131174理学硕士学位论文nc-Si:H学位申请人：刘利指导教师：彭英才教授学位类别：理学硕士学科专业：微电子学与固体电子学授予单位：河北大学答辩日期：二〇一六年六月ClassifiedIndex:CODE:10075U.D.C.:NO:20131174ADissertationfortheDegreeofM.SciencePreparationandopticalpropertiesofnc-Si:HthinfilmsCandidate:LiuLiSupervisor:Prof.PengYingcaiSpe

2、cialty:Microelectronics&SolidStateElectronicsAcademicDegreeAppliedfo:MasterofScienceUniversity:HebeiUniversityDateofOralExamination:June，2016河北大学学位论文独创性声明导下进行的研巧工作及本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加臥标法和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材

3、料＾。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。作者签名：日期＝年＾月Ｒ曰学位论文使用授权声明本人完全了解河北大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留。并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅学校可Ｗ公布论文的全部或部分内容，可化采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本学位论文属于１、□，在年月日解密后适用本授权声明。保密２、不保密□。＂（请巧１＾＾上相应方格内打勺）■作者答名＝刻如１曰期＝ＴＯｆ《年庐月玄日＿Ｐ导师签

4、名；日期＝可《年＾月豕■日＿＿摘要摘要采用PECVD设备，以H2和SiH4按一定比例混合的气体作为气体源，在石英衬底上制备本征的nc-Si:H薄膜；另外将在一定的H2稀释比下的PH3气体作为掺杂剂，在石英以及单晶硅衬底上制备掺杂的nc-Si(p):H薄膜。本征的nc-Si:H薄膜制备过程中通过改变反应气体中H2的比例；掺杂的nc-Si(p):H薄膜制备过程中通过改变纯PH3和SiH4气体流量的比值(Cp)，来分析反应气体浓度的改变对所制备样品薄膜的微结构特性以及其光学特性所产生的影响。使用alpha-step200台阶仪、激光拉曼光谱仪、双光束紫外

5、可见分光光度计、DX-2500型X射线衍射仪（XRD）、傅立叶变换红外光谱仪（FTIR）等设备，测试了所制备的本征和掺磷的nc-Si:H薄膜的微结构特征。此外，通过一些方法分析了样品的光学特性的变化情况。基于nc-Si:H及nc-Si(p):H薄膜的透射光谱，采用一种新的分析手段，通过Matlab软件根据薄膜的透过率公式进行编程，通过此程序进行了数据拟合并加以分析，以获得所制备薄膜的膜厚、折射率，吸收系数等光学常数。以提取所制备样品的一些光学常数。同时，根据得到的光学常数可以获得样品的吸收系数以及折射率的变化情况。此过程中，需要先要确定薄膜厚度的初始值，

6、采用包络法，画出薄膜透射光谱的包络线，并提取干涉峰的干涉极值处的数据。最终通过拟合图可以看出，理论计算和实验测得的两条曲线拟合的相当好，使得此方法计算光学常数的可靠性得到了验证。表明这是确定nc-Si:H薄膜一些光学常数的一种有效方法。关键词PECVDnc-Si:Hnc-Si(p):H结构特征光学特性光学常数IAbstractAbstractUsingPECVDdevice,withH2andSiH4inacertainproportionofmixedgasasgassource,preparationthenc-Si:Hthinfilmsonquar

7、tzsubstrate;Inaddition,thedopednc-Si(P):HthinfilmswerepreparedonquartzaswellassinglecrystalsiliconsubstratebythePH3gasasadopantatacertainH2dilutionratio.Theintrinsicnc-Si:HfilmswerepreparedbyvaryingtheratioofH2inthereactivegas;thedopednc-Si(P):Hfilmswerepreparedbychangingtheratio

8、ofpurePH3andSiH4gasflow(Cp),Toanalyzethe