0I:10.13374/j.1ssn1001-053x.1997.05.019 第19卷第5期 北京科技大学学报 Vol.19 No.5 1997年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0ct.1997 氢化非晶态硅薄膜的渗氢内耗实验研究 吴平 北京科技大学应用科学学院，北京100083 摘要用簧片振动法研究了GDa-Si:H薄膜气织渗氢后的内耗.当测量频率为47.5Hz时，在 -46℃处观察到氢致内耗峰，其激活能为0.30±0.05eV,弛豫时间因子为3.52×10-9s. 关键词内耗，非晶硅，氢致内耗峰 中图分类号TG113.226 用辉光放电法制备的-Si:H薄膜是很有发展前途的太阳能电池材料，它具有光吸收性 强，成本低廉及编制工艺简单等优点.到目前为止，人们对该材料的结构、缺陷仍缺乏统一的 认识.本文用簧片振动法研究了GDa-Si:H薄膜气氛渗氢后的内耗. 1实验方法和样品 图1为实验装置框图.采用静电激发簧片振动法测量内耗，实验装置的背景内耗不大于 10-5量级，装置温度可在-190~100℃范围内变化.实验所用样品为GDa-Si:H膜一不锈钢 簧片复合样品，其典型尺寸为(3~4)cm×0.3cm×0.005cm,基频在数10z量级.样品的制 备：不锈钢衬底经过一定热处理工艺，使其在测量温度范围内，内耗变化平坦，对应基频的内 耗值为4×10-4；然后用辉光放电法在不锈钢衬底上沉积0.8μm厚的a-Si:H薄膜，沉积条件是 6=280℃，RF功率约6W,负自偏压270V.沉积膜的非晶性由X光衍射验证， 整流对数 放大器 X-Y记录仪 控温测温系统 样品室 调频检测器 示波器 真空系统 频率计 音频信号发生器 图1实验装置方框图 复合样品经过不高于360℃的退火处理后，使其内耗曲线平坦.复合样品在样品室内完 成气氛渗氢.实验测量了复合样品经不同渗氢条件渗氢后的内耗， 测量内耗时，样品室压力保持在0.001Pa(绝对压力)以下，测量温度间隔约为5℃，温度 变化速率约0.7℃/min. 1997-03-04收稿 第一作者女34岁副教授硕士第 卷 年 第 期 月 北 京 科 技 大 学 学 报 旋 《 氢化非 晶态硅薄膜 的渗氢 内耗实验研究 吴 平 北 京科技大学应用 科学学院 ， 北京 摘 要 用 簧片 振 动 法 研 究 了 薄膜 气 氛 渗氢后 的 内耗 当测 量 频 率 为 时 ， 在 一 ℃ 处观察到 氢致 内耗峰 ， 其激活能为 士 ， 弛豫时间因子为 ’ 关键词 内耗 ， 非晶硅 ， 氢致 内耗峰 中图分类号 用 辉光 放 电法 制 备 的 一 薄膜 是 很 有 发 展 前 途 的太 阳能 电池 材 料 ， 它 具 有 光 吸 收性 强 ， 成 本 低 廉 及 编 制 工 艺 简单 等 优 点 到 目前 为 止 ， 人们 对该材料 的结 构 、 缺 陷仍缺乏 统 一 的 认识 本文 用簧片振 动法研究 了 一 薄膜 气氛渗氢后 的 内耗 实验方法和样品 图 为实验装置 框 图 采 用静 电激 发 簧片振 动 法 测量 内耗 ， 实验 装置 的背景 内耗 不 大 于 “ ’量 级 ， 装置 温 度 可 在 一 一 ℃ 范 围 内变化 实验所 用样 品为 膜一不 锈钢 簧 片 复合样 品 ， 其 典 型 尺 寸 为 一 ， 基 频 在 数 量 级 样 品 的 制 备 不 锈 钢衬底 经过 一 定热处理 工 艺 ， 使其在 测 量 温 度 范 围 内 ， 内耗 变 化平 坦 ， 对应 基 频 的 内 耗值为 ’ 然后 用辉光 放 电法 在不锈钢衬底 上沉积 “ 厚 的 一 薄膜 ， 沉积条件是 ℃ ， 功 率 约 ， 负 自偏 压 沉积膜 的非晶性 由 光衍 射验证 整流 对数 放 大 器 · 一 记 录仪 控温测温系统 示 波 器 · 频 率 计 音频信号发生器 图 实验装置方框图 复合样 品经过 不 高于 ℃ 的退 火处理 后 ， 使 其 内耗 曲线 平 坦 复 合样 品在 样 品室 内完 成 气氛渗氢 实验测量 了复合样 品经不 同渗氢条件 渗氢后 的 内耗 测 量 内耗 时 ， 样 品室 压 力 保 持 在 绝 对压 力 以 下 ， 测 量 温 度 间 隔 约 为 ℃ ， 温度 变化 速 率约 ℃ 一 一 收稿 第一 作者 女 岁 副教授 硕 士 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1997．05．019