Ar等离子体刻蚀LPCVD法制备的ZnO∶B薄膜的研究
主要通过对低压化学气相沉积法(LPCVD)制备的掺硼氧化锌(ZnO∶B)薄膜进行不同时间的氩气(Ar)等离子体刻蚀处理,系统研究其刻蚀工艺对ZnO∶B薄膜的表面形貌和光电性能等方面的影响.研究表明,随着刻蚀时间的增加,ZnO∶B薄膜的表面结构由原有的V型类金字塔结构逐渐变为U型坑状结构,其V型类金字塔结构边缘尖锐的棱角由于Ar粒子的轰击刻蚀作用而被修饰成圆角.此外,经过Ar等离子体刻蚀后的ZnO∶B薄膜在近红外区其光吸收增加,这主要与刻蚀后的ZnO∶B薄膜的载流子浓度增加有关.同时,随着刻蚀时间的增加,刻蚀后的ZnO∶B薄膜的迁移率也增加.迁移率的增加可能与载流子浓度增加有关.载流子浓度的增加在一定程度上将促使多晶薄膜晶界处的势垒高度增加、宽度变窄,从而提高载流子的隧穿几率,从而增加其载流子迁移率.此外,富的氧原子通常被吸附在薄膜表面和表面晶界处成为缺陷从而阻碍载流子的传输.当ZnO∶B薄膜表面一层被Ar粒子的轰击而刻蚀掉,富氧表面层去除,缺陷减少,载流子迁移率增大.至于ZnO∶B薄膜的载流子浓度的增加,可能与薄膜表面的本征杂质增加有关.Ar等离子体刻蚀技术在一定程度上提高了ZnO∶B薄膜的材料特性,在未来以ZnO∶B薄膜的为前透明电极的硅基薄膜太阳电池应用中具有重要的作用.
硅基薄膜太阳电池 掺硼氧化锌薄膜 低压化学气相沉积法 氩气等离子体刻蚀工艺 表面形貌 光电性能
王新巧 陈静伟 梁晓杨 许颖 麦耀华
河北省光电信息材料重点实验室,河北大学物理科学与技术学院,保定 071002
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2014-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）