PECVD工艺参数对双层SiNx薄膜性能的影响

采用PECVD法在多晶硅基底上沉积双层SiNx薄膜,研究了工艺参数对其膜厚、折射率、沉积速率、HF腐蚀速率及光电性能等的影响,并提出了优化的SiNx减反膜PECVD制备工艺。研究发现:衬底温度、射频频率、射频功率、腔室压力对SiNx薄膜性能均有重要影响,且优化工艺后的双层SiNx薄膜能有效提高多晶硅太阳电池光电性能。

Si／SiNx／SiO2多层膜的光致发光

采用射频磁控溅射法,制备了具有强光致可见发光的纳米Si/SiNx/SiO2多层膜,利用傅立叶红外吸收(FTIR)谱,光致发光(PL)谱对其进行了研究。用260nm光激发得到的PL谱中观察到高强度的392nm(3.2eV)和670nm(1.9eV)光致发光峰,分析认为它们分别来自于缺陷态≡Si-到价带顶和从导带底到缺陷态≡Si-的辐射跃迁而产生的光致激发辐射复合发光。PL谱中只有370nm(3.4eV)处发光峰的峰位会受退火温度的影响,结合FTIR谱认为370nm发光与低价氧化物—SiOx(x<2.0)结合体有密不可分的关系。当SiO2层的厚度增大时,发光强度有所增强,800℃退火后出现最强发光,认为具有较大SiO2层厚度的Si/SiNx/SiO2结构多层膜更有利于退火后形成Si—N网络,能够得到更高效的光致发光。用量子限制-发光中心(QCLC)模型解释了可能的发光机制,并建立了发光的能隙态(EGS)模型。

p-Si TFT栅绝缘层用SiNx薄膜界面特性的研究

以NH3和SiH4为反应源气体,在低温下采用射频等离子体增强化学气相沉积(RF-PECVD)法在多晶硅(p-Si)衬底上沉积了SiNx薄膜。系统地分析讨论了沉积温度、射频功率、反应源气体流量比对SiNx薄膜界面特性的影响。分析表明,沉积温度和射频功率主要是通过影响SiNx薄膜中的Si/N比和H含量影响薄膜的界面特性,而NH3/SiH4流量比则主要通过影响薄膜中的H含量影响薄膜界面特性。实验制备的SiNx薄膜层中的固定电荷密度、可动离子密度、SiNx与p-Si之间的界面态密度分别达到了1.7×1012/cm2、1.4×1012/cm2、3.5×1012/(eV.cm2),其界面特性达到了制备高质量p-SiTFT栅绝缘层的性能要求。

多晶硅太阳电池双层SiNx镀膜工艺研究

采用PECVD法,通过优化工艺参数,创新性地在多晶硅表面沉积了双层SiNx膜,并对其少子寿命、反射率及电性能进行分析。结果表明,对比传统多晶硅太阳电池生产采用的单层SiNx镀膜工艺,本工艺可有效延长多晶硅少子寿命、增强光谱吸收、降低多晶硅的表面反射率,其电性能明显提高,中短路电流提高了100mA,光电转换效率提高了1.34%。

磁控共溅射法沉积的硅量子点SiNx薄膜的光谱特性

采用双极脉冲和射频磁控共溅射沉积法在不同温度的Si(100)衬底和石英衬底上制备了富硅SiNx薄膜。在氮气氛中,于1 050℃下采用快速光热退火热处理,获得了包含硅量子点的SiNx薄膜。采用Fourier变换红外光谱、Raman光谱、掠入射X射线衍射和光致发光光谱对退火后的薄膜样品进行了表征。结果显示:Fourier变换红外光谱中出现了富硅Si—N键,表明薄膜为富硅SiNx薄膜;当衬底温度不低于200℃时,薄膜样品的拉曼光谱中出现了硅纳米晶的Si—Si振动横光学模,掠入射X射线衍射中出现了明显的Si(111)和Si(311)的衍射峰,证实了硅量子点的形成;发现存在一最佳衬底温度(300℃),该条件下获得的硅量子点的数量和晶化率最高;衬底温度为300和400℃的样品的光致发光光谱中均有3个可见荧光峰,结合拉曼光谱结果,用纳米晶硅的量子限域效应和辐射复合缺陷态对荧光峰进行了合理解释;由光致发光光谱计算出的衬底温度为300和400℃的样品的硅量子点平均尺寸分别为3.5和3.4nm。这些结果有助于优化含硅量子点的SiNx薄膜的制备参数,在硅基光电子器件的应用方面有重要意义。

Sinx/x视频测试信号的分析与研究

给出了Sinx/x视频测试信号的理论模型,并推导出了它的频域函数,总结了它在频域特征;通过推导2个Sinx/x信号的叠加后的频域函数,得出了它的叠加特性,并进行了LabVIEW仿真,证实了理论的正确性。通过阐述它在测量幅频特性和群时延特性方面的优势,反映了它在视频测量中的重要作用,并概括了使用VM700T视频测量仪测量频率响应和群时延的具体方法。Sinx/x信号的叠加特性又为视频测量仪的频率响应参数和群时延参数的校准提供了思路。

Z扫描法研究nc-Si／SiNx多量子阱材料非线性光学特性

采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了nc-Si/SiNx多量子阱材料。对样品进行了小角度XRD、Raman光谱、吸收光谱测试,研究了其结构和光学性质。采用皮秒脉冲激光单光束Z-扫描技术研究了样品在非共振吸收区的三阶非线性光学特性。实验结果表明,其非线性折射率为负值,非线性吸收属于双光子吸收。由实验数据计算得材料三阶非线性极化率为7.50×10-8esu,该值比体硅材料的三阶非线性极化率大4个数量级。对材料光学非线性产生的机理进行了探讨,认为材料的非线性极化率的增加来源于材料量子限制效应增强。

多媒体技术在“y=sinx的图象与性质”中的应用

笔者结合教学实践,就多媒体技术在"y=sinx的图象与性质"中的应用试作阐述.

关于极限lim(x→0)((sinx)/x)=1证明的质疑

极限lim(x→0)((sinx)/x)=1的传统证明存在逻辑上的循环,给出建立在圆弧长严格定义基础上的一种几何证明。

Si／SiNx超晶格材料的非线性光学特性

采用射频磁控反应溅射技术与热退火处理制备了Si/SiNx超晶格材料。利用吸收光谱和X射线衍射对材料进行表征。通过皮秒脉冲激光单光束Z-扫描技术研究了该材料在非共振吸收区的三阶非线性光学特性,实验结果表明,样品的非线性折射率为负值,非线性吸收属于双光子吸收。由实验数据得到材料的三阶非线性极化率实部和虚部分别为1.27×10-7,1.51×10-8esu,该值比体硅材料的三阶非线性极化率值大5个数量级。对材料光学非线性产生的机理进行了探讨,认为材料的非线性极化率的增加来源于材料量子限制效应的增强。

磁控溅射法沉积SiNx非晶薄膜的生长机制及结构分析

利用磁控溅射技术在单晶Si衬底上沉积了SiNx非晶薄膜。样品的傅里叶变换红外吸收光谱(FTIR)显示,SiNx非晶薄膜在812～892cm-1范围内存在一个较强的吸收谱带。该吸收谱带对应于Si—N—Si键的伸缩振动吸收(Stretching vibration mode),其吸收峰峰位随着溅射功率的增大明显红移;但退火后,该吸收峰又逐渐蓝移。结合中心力模型和自由结合模型,分析了磁控溅射过程中SiNx非晶薄膜的生长机制和内部结构。研究认为,随着溅射功率的提高,薄膜中先后形成Si-N4四面体,Si—N—Si3,Si-N2-Si2及Si-N3-Si等结构,这几种结构分别对应着Si—N—Si键的不同模式的振动吸收。随着退火温度的升高,分子热运动逐渐加剧,非晶SiNx薄膜发生相分离,生成Si3N4和Si纳米晶颗粒,因此,Si—N—Si键的吸收峰逐渐向Si3N4的特征振动吸收峰位870cm-1靠近。

nc-Si／SiNx超晶格薄膜实现Nd：YAG激光器调Q和锁模

采用射频磁控反应溅射法制备a-Si/SiNx超晶格薄膜材料,热退火后形成纳米Si晶粒。把nc-Si/SiNx薄膜作为饱和吸收体插入Nd:YAG激光器腔内,在腔长较短时,实现1.06μm激光的被动调Q运转,获得最小脉宽23ns的调Q单脉冲输出,当腔长增加到124cm时,获得平均脉宽35ps的锁模脉冲序列。根据实验现象结合薄膜结构,分析了材料调Q与锁模的产生机制,并研究了不同工作条件下的调Q输出性能。

晶体硅太阳能电池PECVD SiNx:H薄膜工艺研究

通过在工业化生产线上研究了PECVD法沉积Si Nx:H薄膜过程中工艺温度和气体流量对其厚度和折射率的影响、工艺气体流量和射频功率对晶体硅太阳能电池光电转换效率、开路电压以及短路电流的影响,最后研究了PECVD对不同类型晶体硅电池的钝化效果。结果表明,随着气体Si H4流量增加,Si Nx:H膜的厚度和折射率上升;随着温度上升,Si Nx:H膜的厚度先上升后下降,折射率无明显变化规律;对于多晶硅太阳能电池,工艺气体NH3与Si H4流量比为11时,光电转换效率最高,随着射频功率从2800W增至4200W,光电转换效率先上升后下降,3700W时达到峰值;Direct Plasma PECVD对多晶硅太阳能电池的钝化效果好于对单晶硅太阳能电池。

nc-Ge/SiNx多层膜材料的可调控非线性光学特性

采用等离子体增强化学气相沉积和后退火的方法制备了纳米锗/氮化硅(nc-Ge/SiN_x)多层薄膜。借助Raman光谱仪对其微结构进行表征,测得样品的晶化率大于46%。由样品的光吸收谱可知,nc-Ge的尺寸越小,其光学带隙越大。利用Z扫描技术对样品的非线性光学特性进行研究,以波长为1 064 nm、脉宽为25 ps的锁模激光作为激发光,测得样品的非线性折射率系数在10^(-10)cm^2/W数量级。实验结果表明,通过改变nc-Ge的尺寸可以使材料的非线性光学折射率由自散焦转变为自聚焦特性,而负的非线性折射率系数可归因于两步吸收产生的自由载流子散射效应。当激发光强增大时,在锗层厚度为6 nm的多层膜中同时存在两步吸收过程和饱和吸收过程。两种非线性光学吸收过程之间的竞争是样品呈现不同非线性光学特性的主要原因。

SiNx薄膜的性质及其在开管扩Zn中的应用

采用PECVD方法制备了SiNx薄膜,用椭偏测厚仪、红外光谱仪和俄歇能谱仪研究了SiNx薄膜的性质。测试结果表明,SiNx薄膜的折射率随SiH4流量增加不断增大,当SiH4/NH3为38/8时,沉积SiNx薄膜的折射率为1.93,对应的Si/N比约为0.75。FTIR测试结果表明,随着SiH4/NH3流量的增加,N-H含量降低,Si-H含量升高,当SiH4/NH3为38/8时,SiNx薄膜的H含量最少。通过优化沉积条件和层厚度,将SiNx薄膜应用于InP材料的开管扩Zn中,并成功制备了平面结构的InP/InGaAs PIN探测器。

重要积分integral from n=0 to (+∞)()sinx/xdx的几种证明方法

从不同角度给出了积分∫+∞0sinxx

SiNx表面修饰在剥离技术中的应用

针对氮化硅表面制作的剥离胶膜底切宽度不稳定的问题,采用碱溶液处理SiNx表面,研究SiNx表面状态与剥离胶膜底切宽度的关系。结果表明SiNx表面处理后,胶膜底切宽度稳定性得到显著提高,绝对变化量1.8μm减小到0.2μm,相对变化量从177.2%降低到15.2%,制备出较好的剥离胶膜形貌,解决了InGaAs芯片批产过程中出现的电极图形剥离效果不稳定的问题。

关于“当x→0时,sinx→0”结论的教材编写问题的探讨

针对同济大学应用数学系主编的《高等数学》教材中存在着关于"对结论‘当x→0时,sinx→0’未加证明的情况下而应用"的问题,提出三种解决的方法:第一种方法是在讲授无穷小概念之前、极限定义应用时,证明limx→0sinx=0;第二种方法是在讲授无穷小比较之前、第一类重要极限证明之后,证明limx→0sinx=0;第三种方法是把"无穷小比较"这一节放到本章最后,即在讲完函数连续性后学习。实践证明第二种是简单而实用的好方法。

sinx/x信号在电视发射机测量中的应用

本文主要叙述了用sinx/x信号测量电视发射机的技术指标及测试方法。

函数Sinx／x

函数Ｓｉｎｘ／ｘ詹志辉，林柳编译（福建师范大学）学微积分的人都知道是一个很有用的函数，而且求三角函数导数的最容易的方法是依靠ｌｉｍｓｉｎｃｘ＝０。（１）这一结论，然而只有少数学生认识到这个函数在其他方面的应用。本文主要在于介绍的性质，的几种非正规证法...