一、等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射（论文文献综述）
季阳[1]（2019）在《界面层调控和修饰对提高硅量子点/硅纳米线电致发光器件性能的研究》文中研究说明寻找稳定高效的硅基光源在固态照明、平板显示、生物探测、光电互连等领域都有重要的意义。由于量子尺寸效应,硅量子点的带隙可以在可见-红外波段范围内调节,其室温发光现象也都被实验观测到。利用多层膜限制性结晶得到的硅量子点材料由于与当今微纳加工工艺兼容,因此在器件制备方面有其独特的优势。然而,相对于表面有良好修饰的胶体硅量子点的电致发光器件,基于多层膜限制结晶的硅量子点发光器件报道多停留在简单的“底电极/平面衬底/发光层/顶电极”结构上,其电光转换效率较低,关于器件结构更深入细致的研究还有待进行。在本课题组先前的研究中发现,采用微纳结构衬底的硅量子点/二氧化硅多层膜电致发光器件相比于平面器件具有更高的电流注入效率和光萃取效率。因此,本论文基于微纳结构衬底（硅纳米线）,自下而上地构筑了经过能带调控以及界面修饰的硅量子点/二氧化硅多层膜电致发光器件,使得器件的光电性能得到进一步的提升。论文的主要研究内容与结果说明如下:1.利用金属辅助化学刻蚀法制得微纳尺度的硅纳米线,通过等离子体增强化学气相沉积以及后续的高温退火,在硅纳米线上包覆硅量子点/二氧化硅多层膜,加入上下电极后得到硅量子点/硅纳米线异质结构电致发光器件。为了减少硅纳米线与多层膜之间的界面缺陷态导致的非辐射复合中心对器件光电性能的影响,通过原子层沉积技术,在硅纳米线和多层膜之间引入一层7纳米厚的超薄氧化铝钝化层,使得器件的电流注入效率明显提高。在相同的注入电流下,器件所需正向偏压更低,但发光强度明显提高,最高提高到原来的8.5倍。我们进一步地制备了金属/硅纳米线/氧化铝/金属MOS器件,通过电导法测量计算得到了对应硅悬挂键的缺陷态密度,证明了氧化铝对硅纳米线的化学钝化效果。同时,通过MOS器件的电容-电压曲线,证明了氧化铝对硅纳米线的场效应钝化效果。这解释了引入氧化铝层后电致发光器件性能提高的原因。2.在氧化铝钝化提高硅量子点/硅纳米线电致发光器件性能的研究基础上,通过磁控溅射,在硅纳米线/氧化铝衬底上覆盖了一层大约30纳米厚的银。在高温退火过程中,由于奥斯特瓦尔德熟化作用,银纳米薄层在硅量子点/二氧化硅多层膜中团聚成了尺寸范围为几十纳米的银纳米颗粒。在引入银纳米颗粒后,器件的光致发光以及电致发光强度都明显提高,并且在相同注入电流下,电致发光所需偏压大幅减小。我们证明了银纳米颗粒的局域表面等离子体共振效应能够明显增加纳米线器件的吸收截面,使得器件的光致发光增强。同时,由于银纳米颗粒镶嵌于硅量子点/二氧化硅多层膜中,为器件提供了更多导电通道,使得器件的电流注入效率明显提高。另外,我们也通过时域有限差分法模拟证明了,银纳米颗粒能够促进纳米线的光波导作用,从而使得器件的光萃取效率提高。因此,银纳米颗粒从光学和电学两方面提高了器件的电致发光性能。3.在氧化铝钝化提高硅量子点/硅纳米线电致发光器件性能的研究基础上,对纳米线的顶电极进行了进一步优化。在制备硅量子点/二氧化硅多层膜后,在其上再通过磁控溅射的方法覆盖一层厚度约10纳米的金薄膜,然后才制备顶部ITO电极,从而提高了器件的电流注入效率。我们发现当引入金过渡层后,器件的Fowler-Nordheim隧穿阈值电压明显减小,器件的电致发光性能明显改善。进一步地,考虑到金的费米能级与二氧化硅的导带底之间差距较大,在金与硅量子点/二氧化硅多层膜之间插入一层氧化钛作为电子传输层。我们测量了氧化钛的光电特性,并且通过XPS分析了氧化钛弱n型导电特性的原因。同时,我们通过电致发光性能与反向电压-电流特性曲线得知,氧化钛也能在此作为空穴阻挡层,从而限制空穴在硅量子点中,提高辐射复合几率。在相同偏压下,具有氧化钛的器件电致发光强度最高为原来的2.4倍。4.我们也初步研究了硼掺杂富硅碳化硅薄膜的光电特性。在高温退火后,形成了直径几纳米到十几纳米的硅量子点镶嵌于非晶碳化硅薄膜中。我们发现,薄膜的结晶度主要受控于碳硅比的改变,而硼掺杂也对结晶度起到次要作用。相应地,材料的光学带隙、霍尔迁移率、载流子浓度以及电导率都受到碳硅比以及硼掺杂浓度的影响,并且晶粒间界势垒对载流子输运以及光学带隙都起到重要作用。材料电导率最高达到了 91 S cm-相应光学带隙也达到了 2.7eV。基于硼掺杂富硅碳化硅薄膜的光电特性,我们尝试将其应用在硅量子点/硅纳米线发光器件中。在硅纳米线以及硅量子点/二氧化硅多层膜之间加入一层硼掺杂富硅碳化硅后,器件的光致发光和电致发光性能得到明显改进,我们初步分析认为硼掺杂富硅碳化硅可能对纳米线器件具有类似“场效应钝化”的效果,但是其发光增强机制还值得进一步探讨。
张培,任林娇,葛兆云,杨倩,齐汝宾,刘帅,陈青华,闫艳霞,方洁,姜利英[2]（2017）在《含氧硅基材料的荧光特性研究》文中研究表明分别采用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术和金属辅助化学蚀刻的方法制备了纳米硅/二氧化硅（nc-Si/SiO2）多层膜和多孔硅纳米线（Si NW）两种含氧的硅基材料.借助透射电子显微镜和扫描电子显微镜对样品的微结构进行表征,在此基础上,利用稳态和时间分辨荧光光谱仪对两种材料的荧光特性进行测量.实验结果表明nc-Si的尺寸越小,多孔Si NW内的孔洞越多,样品的发光越强,但是发光峰不发生移动.在波长为355nm,脉宽为6ns的激光激发下,两种材料都具有微秒（μs）的荧光寿命,对应于载流子从与氧相关的局域态发生辐射复合的过程.将光致发光（PL）强度的增强以及荧光寿命的增大归因于样品内辐射复合中心的增多.同时,在波长为375nm,脉宽为75ps的激光激发下,两种样品在纳秒（ns）范围内均没有检测到荧光衰减信号.
翟颖颖[3]（2017）在《利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究》文中指出硅量子点由于其具有不同于体材料的光电性质,在硅基光电集成器件和光伏器件中被广泛应用。为了进一步提高器件的性能和降低制造成本,人们进行了多方面,多领域的探索,其中引入纳米线结构进行光的调控,以减少界面反射,增强光的吸收和发射,是现阶段探索和研究的热点之一。本论文中采用了金属辅助湿法刻蚀的方法制备了不同长度的纳米线阵列结构,对其表面形貌进行了表征,探讨了不同刻蚀深度的纳米线对Si QDs/Si02多层膜器件的光致发光和电致发光的影响。同时,我们采用了氢等离子退火（HPA）的方法和氧化铝钝化的方式对纳米线进行钝化,研究了钝化对器件电致发光的影响。最后,我们将氧化铝钝化的纳米线引入硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池中,初步探索了钝化纳米线在太阳能电池器件中的应用。本论文的主要内容和结果如下:1.本文选择了操作简单便捷,成本低廉,可大面积制备的金属辅助湿法刻蚀的方法制备硅纳米线阵列结构。通过对其形貌进行表征,发现纳米线的长度随着刻蚀时间增加而线性增加,说明可以通过调节刻蚀时间对纳米线的长度进行精确控制。通过该方法制备的纳米线阵列结构具有非常好的宽光谱减反性能,且随着纳米线长度增加反射率不断降低,在200nm-1000nm的光谱范围内反射率最低可降至3%。之后在纳米线阵列结构上采用常规等离子体增强化学气相沉积（PECVD）技术制备了 Si QDs/Si02多层膜,发现薄膜可以很好地包覆在纳米线上,并保持了良好的减反性能,进而使得器件对激发光的吸收效率和器件的光提取效率得到提高,因此纳米线阵列上薄膜的光致发光强度相比于平板上的薄膜得到了明显提升,最高提升了约20倍。同时,基于纳米线阵列的Si QDs/Si02多层膜电致发光强度也明显强于平板上的器件,最高提高了约6倍。2.通过分析纳米线阵列上Si QDs/Si02多层膜电致发光的结果发现,虽然纳米线良好的减反效果可以改善器件性能,但是随着纳米线长度的增加,纳米线表面的缺陷态显着增加,增加了器件中的非辐射复合,导致基于刻蚀时间较长的纳米线阵列结构的器件性能反而下降。因此,在PECVD中对纳米线阵列进行了氢等离子体退火（HPA）处理,通过电子自旋共振（ESR）的测量发现经过钝化后,纳米线表面的缺陷态密度明显减小,因此钝化后的纳米线上的电致发光强度比未钝化的增强了约5倍。同时,采用原子层沉积（ALD）技术沉积了氧化铝层作为钝化层,发现氧化铝层具有结合强度好、膜层厚度一致、保形性好等特点。同样经过ESR测量发现该方法也具有良好的钝化效果,钝化后的电致发光强度提升了 一倍。3.基于以上的研究结果,我们将氧化铝钝化的纳米线结构引入硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池器件中以提升电池性能。采用ALD技术在纳米线阵列上沉积了不同厚度的氧化铝层作为钝化层,继而制备了硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池。发现引入该结构的器件的加权平均反射率大幅度下降,最低加权反射率降至4.76%。通过对异质结太阳能电池的外量子效率（EQE）的测量,发现当氧化铝的厚度为2 nm的时候,电池在300 nm-850 nm光谱范围内的光谱响应明显提高。
刘宝元[4]（2015）在《PECVD制备a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的光电特性研究》文中提出本工作采取射频等离子体加强化学气相沉积（RF-PECVD）技术,以H2稀释的CH4和SiH4作为作用气体,分别在石英衬底和单晶硅衬底上制备了a-Si:H/a-Si C:H多层薄膜,并利用高温热退火方法制备了晶粒尺寸可控的nc-Si:H/a-SiC:H多层结构薄膜。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射仪（XRD）、Raman散射光谱仪对样品的微结构进行了表征,证明了我们制备的多层结构薄膜界面陡峭且周期性良好;在1050℃温度下,20分钟纳米硅颗粒就会生长到与子层厚相当的尺寸。利用分光光度计对nc-Si:H/a-SiC:H多层结构薄膜的透射和反射进行测量并分析,结果表明:随着势阱层厚度的减小,样品的吸收系数会减小,光学带隙增大;势垒层厚度对薄膜的光吸收并没有很大影响。利用半导体特性分析仪对a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的垂直输运特性进行测量,分析表明:在对a-Si:H/a-SiC:H多层膜的垂直输运特性研究中发现了共振隧穿,而对于nc-Si:H/a-SiC:H多层结构,在低场下的隧穿机制为直接隧穿,高场强下的载流子输运符合Fowler–Nordheim（FN）隧穿机制。
张培[5]（2014）在《纳米硅量子点与掺氧非晶氮化硅膜的结构与光学性质研究》文中研究指明近年来,随着多种硅基光子学器件相继研制成功和其性能的不断提高,硅基单片光电集成引起了国内外研究者的广泛重视与关注,并逐步成为“后摩尔时代”一个可能的发展方向。但迄今为止,作为硅基单片光电集成的关键部件之一的硅基光源的实现是目前科学界面临的最大挑战。同时,提高和改善硅基材料的结构与光学特性,也成为进一步发展硅基光子学器件的重要研究内容。因而,对纳米硅及新型硅基发光材料进行探索,研究其线性与非线性光学性质,是当前一个值得深入探讨的研究课题,具有重要的理论和实际意义。本论文的工作主要包含两个方面,第一部分是我们在等离子体增强化学气相淀积（PECVD）系统中制备了厚度可控的非晶硅/二氧化硅多层结构,利用高温退火技术获得了纳米硅量子点/二氧化硅（nc-Si/Si02）多层薄膜材料,研究了不同退火温度下多层膜结构的变化,在此基础上,对nc-Si/Si02多层膜的线性和非线性光学特性进行了系统研究。第二部分是我们在PECVD系统中沉积了掺氧非晶氮化硅（a-SiN:O:H）薄膜,研究了在不同衬底温度和稀释气体条件下所制备的a-SiN:O:H薄膜的结构和光学特性,发现通过改变生长条件可以使得a-SiN:O:H薄膜的发光特性产生变化,并探讨了其中可能的复合发光机理。同时研究了a-SiN:O:H薄膜的结构和光学特性随退火温度的变化特性。论文的主要研究结果和创新点有:1.我们在PECVD系统中制备了厚度可控的非晶硅/二氧化硅多层结构,利用高温退火技术获得了纳米硅量子点/二氧化硅（nc-Si/Si02）多层薄膜,通过Raman和高分辨率透射电子显微镜技术对制备样品的微结构进行了表征,发现nc-Si/Si02多层膜在高温退火后保持了界面平整陡峭的层状结构,而且随着退火温度的升高,nc-Si尺寸增大且晶化率提高。在325nm紫外光源激发下,观察到了一个位于900nm处的发光带,认为其与nc-Si/Si02的界面态相关。采用Z-扫描技术对nc-Si/SiO2多层膜在脉宽为50fs的激光作用下的非线性光学特性进行了研究,观测到经过不同退火温度处理后,材料的非线性光学吸收从双光子吸收转变为饱和吸收的特性,同时,材料的非线性折射率特性也由自散焦转变为自聚焦。而通过改变非晶硅子层厚度,材料的非线性光学吸收可以从饱和吸收转变为反饱和吸收,同时非线性折射率特性则由自聚焦转变为自散焦的特性。用nc-Si/Si02的界面态和两步吸收过程解释了相应的实验现象。测得材料的非线性折射率系数n2和非线性吸收系数β分别在10-12cm2/w和10-7cm/w数量级,相比以前报道的镶嵌于二氧化硅中的纳米硅材料,其非线性光学系数提高了一个数量级。2.我们用Z-扫描技术,分别采用ns,ps和fs脉宽激光器作为激发源,来研究nc-Si/Si02多层薄膜在不同脉宽激发下的非线性光学特性。当选用波长为532nm,脉宽为8ns的激光作为激发光源时,样品具有饱和吸收和自散焦特性,测得样品的非线性吸收系数和非线性折射率系数分别为-1.0×10-3cm/W和-7.9×10-8cm/W。而当样品在波长为1064 nm,脉宽为25ps的激光激发下,当光强由1.75×109W/cm2增大到5.72×109W/cm2时,材料的非线性光学吸收由反饱和吸收转变为饱和吸收,且随着激发光强的进一步增大,其非线性吸收系数逐渐增大,而样品始终保持自散焦特性且非线性折射率系数逐渐增大,并测得材料的非线性折射率系数n2和非线性吸收系数β分别在-10-10cm2/W和-1 0-6cm/W数量级。而当样品在波长为800 nm,脉宽为50fs的激光激发下,当光强由3.54×1011W/cm2增大到3.54×1012W/cm2时,其非线性光学吸收由反饱和吸收转变为饱和吸收,且随着光强的继续增大，其非线性折射率系数逐渐增大。我们认为这反映了在不同脉宽激发下,不同的非线性光学响应过程使得材料呈现了不同的非线性光学性质。在ns脉宽激光作用下,单光子共振吸收和自由载流子的散射效应占据主导。在ps和fs脉宽激发光作用下,存在两步吸收和饱和吸收的竞争作用,由竞争所引起的自由载流子效应的变化是样品呈现不同非线性光学特性的主要原因。3.我们分别在不同衬底温度（100℃和250℃）和不同的稀释气体（H2和Ar气）条件下用PECVD系统制备了 a-SiN:O:H薄膜。利用X射线光电子能谱（XPS）和傅里叶变换红外光谱（FTIR）技术对制备的薄膜的组分及化学键合组态进行了表征,并比较分析在不同制备条件下,薄膜的发光性质的变化。我们发现在低温条件下（100°C）制备的薄膜中H和O的含量较高,光学带隙较大。而在高温条件下（250°C）制备的薄膜光学带隙较小。与此对应,薄膜的发光峰位也发生了移动。通过变温荧光光谱及时间分辨荧光光谱的测试,我们给出了“快态”与“慢态”两个荧光衰减过程,分别在ns与μs量级。而在Ar气稀释条件下制备的薄膜光学带隙最小,由于结构无序度增大,非辐射复合速率降低,导致辐射复合寿命变长。4.研究了热退火对Ar气稀释条件下制备的a-SiN:O:H薄膜的影响,观察到随着退火温度的升高,Si-H和N-H键的含量逐渐减少,Si-N键的含量增多的现象,且薄膜经过1000℃退火后仍然具有非晶态的结构特征。测试了样品在波长为325nm的氙灯激发下的光致发光特性,发现随着退火温度的升高,发光峰位红移,发光强度减弱,而经过10000C退火的样品在430nm附近有一个新的发光峰出现。当样品在波长为375nm的ps激光激发下,其快态寿命相差不大。而在波长为410 nm的ns激光激发下,随着退火温度的升高,慢态的寿命逐渐减小。我们认为在退火的过程中,Si-H和N-H键的断裂,使得非辐射复合中心的数量增多,增大了非辐射复合的速率,导致样品的发光强度减弱。同时,在1000℃退火后的样品的发光机制与未退火和800℃退火后的样品相比也发生了变化。
蒋冰[6]（2014）在《a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的制备与光电特性研究》文中研究说明本课题采用射频等离子体增强化学气相沉积（RF-PECVD）技术，以SiH4、CH4和H2为反应气体，在单晶硅和石英衬底上制备a-Si:H/a-SiC:H多层薄膜，并采用高温热退火工艺获得nc-Si:H/a-SiC:H多层结构。利用透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射（XRD）、Raman散射光谱、傅里叶红外吸收谱（FT-IR）等测试手段，对a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜样品的微结构进行了表征，同时对其光学和电学特性进行了实验研究。结果表明，本实验条件下制备的多层薄膜样品具有良好的周期性结构和陡峭的界面特性。样品经过高温退火后，在a-Si:H势阱层中形成了尺寸可控的Si纳米晶粒。室温条件下，发现未退火的多层样品在垂直方向上呈现出多势垒顺序共振隧穿特性，退火样品在高电场强度下的载流子输运符合Fowler–Nordheim（FN）隧穿机制。由于量子尺寸限制效应，随着势阱层厚度的减小a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H样品的光学带隙增大，光吸收系数减小，但势垒层厚度并没有对退火后nc-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的光吸收系数和光学带隙产生较大影响。此外，多层膜样品在经过450℃退火后由于键合H原子的逸出导致样品中缺陷态密度增大，光学带隙减小。而900℃热退火使势阱层中形成Si纳米晶粒，增强了其量子限制效应，导致样品的光学带隙展宽。
彭洁[7]（2013）在《掺杂纳米晶Ge/SiO2多层薄膜的结构及光学性能研究》文中进行了进一步梳理硅基纳米材料因具有较大光吸收系数、高光电导率、大载流子迁移率和光学带隙可裁剪等优点被广泛应用于光伏等领域。本文采用磁控溅射方法，以Ge/SiO2多层薄膜结构为研究对象，采用XRD、Raman、FESEM、台阶仪、UV-Vis和划痕实验等技术，分析和表征薄膜的组织、结构和性能，探讨Ge层厚度、周期数和退火工艺对Ge/SiO2多层膜的微结构、光学性能和力学性能的影响规律，研究B掺杂Ge/SiO2多层膜的结构和性能。周期数和Ge层厚度对Ge/SiO2多层薄膜的结构和光学性能有较大影响。溅射态Ge/SiO2多层薄膜为微晶结构，由颗粒状结构连接而成，且周期性良好。随着Ge层厚度的增大，样品的表面粗糙度呈现先减小后增大趋势，Ge层厚度为8.5nm时最小；随着薄膜周期数的增大，样品的表面粗糙度增大，且增大幅度减小。同时，周期数和Ge层厚度的增大均使薄膜的光吸收边发生红移。退火处理可改善（Ge/SiO2）15薄膜的结晶性能、表面形貌和光学性能。当退火温度为500℃时，薄膜晶化程度达到稳定，600℃时，薄膜的晶粒尺寸增大；随着退火时间的增加，薄膜的晶粒尺寸逐渐增大，且退火温度对薄膜结晶性能的影响较大。随着退火温度和退火时间的增大，薄膜的表面粗糙度呈先减小后增大的变化趋势；同时，薄膜的紫光学带隙逐渐减小，薄膜和衬底的结合力先增大后减小。薄膜在500℃下进行10min退火处理后综合性能最佳。B掺杂对（Ge/SiO2）15薄膜的光吸收性能和退火性能有一定的影响。B掺杂后，溅射态薄膜的光吸收边发生红移。在不同温度下对（Ge:B/SiO2）15薄膜进行退火处理，结果表明，当退火温度为500℃时，薄膜出现晶化现象，且晶粒尺寸和表面粗糙度均随退火温度的增大而增大，但是与相同条件下退火的（Ge/SiO2）15薄膜相比，晶粒尺寸较小，B元素的引入抑制了晶粒的长大；随着退火温度的增大（Ge:B/SiO2）15薄膜的光学带隙有减小的趋势，但是下降幅度不大，膜基结合力先增大后减小。
蔡雅楠[8]（2012）在《硅纳米晶薄膜的制备和表征》文中提出硅纳米晶（nanocrystalline Si，nc-Si）由于存在量子限域效应，禁带宽度可调的性质，能增强硅的发光效率，而且与现有光电、微电子产业的工艺兼容度高，是制备硅基光电器件的理想材料。本文采用磁控溅射结合后续热处理的方法制备了镶嵌硅纳米晶的氧化硅薄膜。通过透射电子显微镜（TEM）、红外光谱（FTIR）、X射线光电子能谱（XPS）、光致发光光谱（PL）等分析测试手段，研究了单层nc-Si薄膜和多层nc-Si/SiO2薄膜的形貌、组分、光学性质。主要研究成果如下：1、在Si（100）衬底上，采用Si和SiO2靶共溅射法制备了富硅氧化硅（Sillicon RichOxide，SRO）薄膜，探讨了不同硅含量对硅纳米晶薄膜的影响，认为在Si/SiO2溅射功率比为4的样品中硅纳米晶的质量较好，并且证明了原沉积的富硅氧化硅薄膜为一种亚化学计量比的氧化硅薄膜，单纯调节硅含量不能有效调控硅纳米晶的密度和尺寸分布。2、对相同硅含量的富硅氧化硅薄膜，分别采用一步热处理、两步热处理、快速热处理（RTP）制备了镶嵌在氧化硅基质中的硅纳米晶薄膜。结果显示，富硅氧化硅薄膜经过三种热处理后，均形成了1012/cm2量级的硅纳米晶。其中两步热处理样品中的硅纳米晶的密度最高，达到2.2×1012/cm2，并且结晶完整性好；一步热处理样品中的硅纳米晶密度较低，并且存在部分结晶不充分的纳米晶；快速热处理样品中的硅纳米晶尺寸分布不均匀，并且存在孪晶。分析认为，热处理初始阶段的形核过程对纳米晶的密度及微观结构有着重要的影响，在两步热处理中的低温阶段处理促进了纳米晶的形核，有利于高密度高质量硅纳米晶形成。3、采用交替沉积富硅氧化硅/二氧化硅层的方法，制备了多层nc-Si/SiO2薄膜。结果显示，在多层nc-Si/SiO2薄膜中，SiO2层会起到限制nc-Si层中硅纳米晶生长的作用，使多层结构中Si纳米晶的尺寸分布更加集中。
陈德媛,冒昌银,刘宇,孙红程[9]（2011）在《衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用》文中进行了进一步梳理采用等离子体增强化学气相淀积系统,应用原位氧化和原位掺杂技术制备出了以非晶硅/二氧化硅多层膜结构为本征i层、分别以磷和硼掺杂的非晶硅作为n型和p型区的p-i-n结构。经过三步后退火处理,i层晶化得到纳米硅/二氧化硅多层膜结构,磷和硼掺杂的非晶硅结晶形成多晶硅结构。衬底采用轻和重掺杂两种不同浓度的p型单晶硅。重掺杂衬底上的p-i-n结构的电致发光特性比轻掺杂的具有更低的开启电压和更高的发光强度和效率。根据载流子的输运机制分析,重掺杂的p+硅衬底一方面有效的降低了载流子的隧穿势垒,提高了载流子的有效注入效率,进而提高了电致发光强度和效率;另一方面,重掺杂衬底也降低了器件的总串联电阻,是器件开启电压降低的主要原因。
魏屹[10]（2010）在《硅基化合物材料的发光特性研究》文中研究表明21世纪,科学技术正以其迅猛的发展改变着人们的生活,但随之而来的能源短缺、环境污染及全球变暖等却成为人类生存所面临的首要问题。新型清洁能源的使用成为人类应对危机的必然选择,其中以硅基太阳能电池的发展最为迅速。高质量硅材料可应用于太阳能电池基体材料,其氧化物及氮化物如SiO2和SiNx薄膜具有优良的钝化和减反效果,也是太阳能电池组件不可缺少的部分。同时,SiO2和SiNx等硅基薄膜材料在信息技术领域已得到了广泛应用,如集成电路电容器、电阻器、电感器及存储器等。成本控制与转化率的提高是制约太阳能电池发展的瓶颈,而更高的运行效率就成为光电子及微电子领域所追求的目标。目前,新型半导体材料还处于研究初期,大量基础物理特性和机制还未形成统一的认识,因此还需对其做进一步研究。本论文主要包括以下两个方面工作:1、利用Kronig-Penney模型从理论上计算了Si/SiO2、Si/SiNx/SiO2及Si/SiNx/SiO2/SiNx多层膜结构中量子阱的能带结构,进一步分析了各亚层薄膜厚度对能带结构和有效质量的影响。计算结果表明,适当减少亚层的厚度能使纳米Si薄膜的带隙发生明显宽化。在Si/SiO2超晶格中,Si量子阱层带隙能量随着Si层厚度的变化符合（ ）E PLeV = 1.6 + 0.7 /d2关系,我们的计算结果与之十分吻合。在Si/SiNx/SiO2与Si/SiNx/SiO2/SiNx超晶格系统中,我们的计算表明,可以通过控制各亚层厚度,尤其是Si和SiNx层厚度,有效地控制发光。2、采用LPCVD方法在Si（100）衬底上沉积厚度在630mm的SiO2薄膜,并在N2保护450～1000℃下分别退火20分钟,对SiO2薄膜在高温退火条件下的发光特性进行了研究。利用室温光致发光光谱（PL）、红外光谱（IR）、拉曼光谱及X射线光电子能谱（XPS）对SiO2薄膜的性质进行表征。光致发光谱（PL）中出两个分别位于380nm和720nm处的发光峰,随着退火温度在450～750℃范围内升高,PL谱线发光强度明显增加,并且380nm处的发光峰峰位发生蓝移。随着退火温度从750℃上升到1000℃,各发光峰强度均表现出减弱的趋势。综合红外光谱、拉曼光谱及X射线光电子能谱分析,认为SiO2薄膜发光源自于Si/SiO2界面缺陷。
二、等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射（论文提纲范文）
（1）界面层调控和修饰对提高硅量子点/硅纳米线电致发光器件性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅量子点发光的研究背景 |
| 1.1.1 硅基光互连的背景和意义 |
| 1.1.2 硅量子点发光的应用 |
| 1.2 调控硅量子点发光的研究进展与现状 |
| 1.2.1 尺寸效应对硅量子点发光的影响 |
| 1.2.2 表面状况对硅量子点发光的影响 |
| 1.2.3 利用掺杂对硅量子点发光的调控 |
| 1.2.4 金属微纳结构对硅量子点发光的调控 |
| 1.2.5 微纳结构衬底对硅量子点发光的研究以及存在的问题 |
| 1.3 本论文的研究思路及主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 硅量子点/硅纳米线电致发光器件的制备及界面钝化 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 金属辅助化学刻蚀硅纳米线的原理与方法 |
| 2.3 原子层沉积超薄氧化铝对硅纳米线的钝化效果 |
| 2.3.1 硅纳米线/超薄氧化铝衬底结构的制备与表征 |
| 2.3.2 原子层沉积超薄氧化铝对硅纳米线的化学钝化效果 |
| 2.3.3 原子层沉积超薄氧化铝对硅纳米线的场效应钝化效果 |
| 2.4 氧化铝钝化硅量子点/硅纳米线电致发光器件的研究 |
| 2.4.1 氧化铝钝化电致发光器件的制备与表征 |
| 2.4.2 氧化铝钝化电致发光器件的性能表现与原理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 利用银纳米颗粒实现对硅量子点/硅纳米线电致发光器件的光电调控 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 银纳米颗粒修饰的发光器件的制备与表征 |
| 3.2.1 发光器件的制备流程及银纳米颗粒的形成机制 |
| 3.2.2 银纳米颗粒在核壳结构器件中的分布 |
| 3.3 局域表面等离子体共振对器件光致发光的影响 |
| 3.4 银纳米颗粒对器件电致发光的影响 |
| 3.4.1 器件电致发光性能表现 |
| 3.4.2 银纳米颗粒增强电致发光的机制分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 硅量子点/硅纳米线电致发光器件的顶电极优化和能带设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电致发光器件的顶电极优化 |
| 4.2.1 金过渡层的制备与表征 |
| 4.2.2 顶电极优化的器件性能 |
| 4.3 电子传输与空穴阻挡层的引入 |
| 4.3.1 氧化钛作为电子传输与空穴阻挡层的可行性研究 |
| 4.3.2 引入超薄氧化钛的电致发光器件的表征 |
| 4.3.3 引入超薄氧化钛的电致发光器件的性能表现与原理分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 硼掺杂富硅碳化硅薄膜对硅量子点/硅纳米线发光器件的初步应用 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 硼掺杂富硅碳化硅薄膜的制备与表征 |
| 5.3 硼掺杂富硅碳化硅薄膜的光电特性 |
| 5.3.1 硼掺杂富硅碳化硅薄膜的光学特性 |
| 5.3.2 硼掺杂富硅碳化硅薄膜的电学特性 |
| 5.4 硼掺杂富硅碳化硅对器件发光的影响及分析 |
| 5.4.1 引入硼掺杂富硅碳化硅的发光器件的制备 |
| 5.4.2 硼掺杂富硅碳化硅对器件光致发光的影响及分析 |
| 5.4.3 硼掺杂富硅碳化硅对器件电致发光的影响及分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展塱 |
| 博士阶段研究成果 |
| 致谢 |
（2）含氧硅基材料的荧光特性研究（论文提纲范文）
| 1 实验部分 |
| 1.1 样品的制备 |
| 1.1.1 纳米硅/二氧化硅 (nc-Si/SiO2) 多层膜的制备 |
| 1.1.2 采用两步法来制备多孔硅纳米线 (Si NW) |
| 1.2 样品的表征及荧光测试 |
| 2 实验结果与讨论 |
| 3 结论 |
（3）利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 纳米硅量子点材料的研究背景和意义 |
| 1.2 纳米结构在硅基光电器件中的研究现状 |
| 1.3 本论文的主要内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 利用纳米线阵列结构提高Si QDs/SiO_2多层膜发光效率的研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米线阵列结构的制备与表征 |
| 2.3 Si QDs/SiO_2多层膜的制备与表征 |
| 2.3.1 Si QDs/SiO_2多层膜的制备 |
| 2.3.2 SiQDs/SiO_2多层膜的表征 |
| 2.4 纳米线阵列结构对Si QDs/SiO_2多层膜光致发光的影响 |
| 2.5 纳米线阵列结构对Si QDs/SiO_2多层膜电致发光的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 钝化纳米线结构提高Si QDs/SiO_2多层膜电致发光性能的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 利用氢钝化技术提高Si QDs/SiO_2多层膜的电致发光效率的研究 |
| 3.3 利用氧化铝钝化技术提高Si QDs/SiO_2多层膜的电致发光效率的研究 |
| 3.3.1 氧化铝钝化膜的制备 |
| 3.3.2 氧化铝钝化效应的研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 纳米线结构对硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池性能影响的初步探索 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的制备与表征 |
| 4.2.1 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的制备 |
| 4.2.2 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的结构表征 |
| 4.3 硅量子点/非晶碳化硅异质结太阳能电池的测试结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本论文的主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（4）PECVD制备a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的光电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的科学意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 薄膜制备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 衬底清洗 |
| 2.1.3 多层膜的制备方法 |
| 2.2 测试与分析方法 |
| 2.2.1 膜厚测量 |
| 2.2.2 晶粒尺寸和晶化率 |
| 2.2.3 XRD测试 |
| 2.2.4 多层薄膜剖面结构 |
| 2.2.5 光学特性测试 |
| 2.2.6 电学特性测试 |
| 第3章 a-Si:H(nc-Si:H)/a-Si C:H多层薄膜的制备与结构表征 |
| 3.1 a-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的制备 |
| 3.2 尺寸可控nc-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的形成 |
| 3.3 a-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的结构表征 |
| 3.3.1 TEM测试 |
| 3.3.2 XRD测试 |
| 3.3.3 Raman测试 |
| 第4章 nc-Si:H/a-SiC:H多层结构薄膜的光吸收特性 |
| 4.1 nc-Si:H势阱层厚度对多层结构薄膜光吸收特性的影响 |
| 4.2 a-SiC:H势垒层厚度对多层结构薄膜光吸收特性的影响 |
| 4.3 退火温度对多层结构薄膜光吸收特性的影响 |
| 4.4 退火时间对多层结构薄膜光吸收特性的影响 |
| 第5章 多层结构薄膜的电子隧穿输运 |
| 5.1 a-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的共振隧穿特性 |
| 5.2 nc-Si:H/a-SiC:H多层薄膜的纵向电子隧穿输运 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生在读期间发表的论文 |
（5）纳米硅量子点与掺氧非晶氮化硅膜的结构与光学性质研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅基光电集成的研究背景 |
| 1.2 硅基材料的非线性光学效应及器件的研究进展与现状 |
| 1.3 硅基氮化硅发光材料的研究现状 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 nc-Si/SiO_2多层膜的制备及光学性质研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 nc-Si/SiO_2多层膜的制备与表征技术 |
| 2.3 nc-Si/SiO_2多层膜的结构表征 |
| 2.4 nc-Si/SiO_2多层膜的光吸收和发光性质 |
| 2.5 nc-Si/SiO_2多层膜在fs脉宽激光激发下的非线性光学特性 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 nc-Si/SiO_2多层膜在不同激发条件下的非线性光学性质研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 理论背景 |
| 3.3 nc-Si/SiO_2多层膜在ns脉宽激光激发下的非线性光学特性 |
| 3.4 nc-Si/SiO_2多层膜在ps脉宽激光激发下的非线性光学特性 |
| 3.5 nc-Si/SiO_2多层膜在fs脉宽激光激发下的非线性光学特性 |
| 3.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同条件下制备的掺氧非晶氮化硅薄膜的发光行为研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 a-SiN:O:H薄膜的制备及表征 |
| 4.3 不同衬底温度下制备的a-SiN:O:H薄膜的结构与光学特性 |
| 4.3.1 a-SiN:O:H薄膜的组分分析 |
| 4.3.2 a-SiN:O:H薄膜的光吸收和发光特性 |
| 4.3.3 变温光荧光谱与时间分辨光荧光谱的研究 |
| 4.4 Ar气稀释气体下制备的a-SiN:O:H薄膜的结构及光学特性研究 |
| 4.4.1 Ar气稀释气体下a-SiN:O:H薄膜的结构特性 |
| 4.4.2 Ar气稀释气体下a-SiN:O:H薄膜的光学特性 |
| 4.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 不同退火温度下a-SiN:O:H薄膜的光学特性 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 a-SiN:O:H薄膜的制备和热退火处理 |
| 5.3 退火温度对a-SiN:O:H薄膜光吸收和光发射特性的影响 |
| 5.4 变温与时间分辨光荧光谱的研究 |
| 5.5 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
（6）a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的制备与光电特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本课题研究的主要内容 |
| 第2章 实验方法 |
| 2.1 薄膜制备 |
| 2.1.1 实验设备 |
| 2.1.2 基片清洗 |
| 2.2 测试方法 |
| 2.2.1 膜厚测量 |
| 2.3.2 多层薄膜剖面微结构 |
| 2.3.3 键合特征 |
| 2.3.4 元素成分 |
| 2.3.5 晶向结构 |
| 2.3.6 晶化率及晶粒尺寸 |
| 2.3.7 光学特性测试 |
| 2.3.8 电导率测试 |
| 第3章 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜的制备与结构表征 |
| 3.1 a-Si:H 与 a-SiC:H 单层薄膜的制备 |
| 3.2 a-Si:H 与 a-SiC:H 单层薄膜的结构表征 |
| 3.2.1 晶向及晶粒尺寸 |
| 3.2.2 晶化率 |
| 3.2.3 a-SiC:H 薄膜元素成分 |
| 3.2.4 键合特征 |
| 3.3 a-Si:H 与 a-SiC:H 单层薄膜的光学带隙 |
| 3.4 a-Si:H 与 a-SiC:H 单层薄膜的电导率 |
| 3.5 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜制备与退火工艺 |
| 3.5.1 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜制备 |
| 3.5.2 退火工艺 |
| 3.6 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜的结构表征 |
| 3.6.1 TEM 测试 |
| 3.6.2 Raman 分析 |
| 3.6.3 XRD 分析 |
| 3.6.4 FT-IR 分析 |
| 第4章 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜的电子输运特性 |
| 4.1 a-Si:H/a-SiC:H 多层薄膜的共振隧穿特性 |
| 4.2 nc-Si:H/a-SiC:H 多层薄膜的电子输运特性 |
| 第5章 a-Si:H(nc-Si:H)/a-SiC:H 多层薄膜的光吸收特性 |
| 5.1 势阱层 a-Si:H(nc-Si:H)厚度对多层薄膜光吸收特性的影响 |
| 5.1.1 a-Si:H 势阱层厚度 |
| 5.1.2 nc-Si:H 势阱层厚度 |
| 5.2 势垒层 a-SiC:H 厚度对 nc-Si:H/a-SiC:H 光吸收特性的影响 |
| 5.3 退火温度对多层薄膜光吸收特性的影响 |
| 第6章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士研究生在读期间发表的论文 |
（7）掺杂纳米晶Ge/SiO2多层薄膜的结构及光学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 光伏材料的发展趋势 |
| 1.2.1 第一代太阳电池 |
| 1.2.2 第二代太阳电池 |
| 1.2.3 第三代太阳电池 |
| 1.3 纳米多层膜 |
| 1.4 Ge/SiO_2多层薄膜结构的研究现状 |
| 1.5 本论文的研究目的及意义 |
| 1.6 本论文的研究内容与技术路线 |
| 1.6.1 本论文的研究内容 |
| 1.6.2 本论文的技术路线 |
| 第二章 实验设备与方法 |
| 2.1 实验原理和设备 |
| 2.1.1 磁控溅射设备及原理 |
| 2.1.2 管式气氛炉及原理 |
| 2.2 实验材料准备 |
| 2.2.1 靶材的准备 |
| 2.2.2 衬底材料的选择与预处理 |
| 2.3 薄膜的沉积 |
| 2.4 薄膜的热处理 |
| 2.5 薄膜的分析方法 |
| 2.5.1 X 射线衍射(XRD) |
| 2.5.2 拉曼光谱（Raman） |
| 2.5.3 场发射扫描电子显微镜（FESEM） |
| 2.5.4 薄膜的表面粗糙度 |
| 2.5.5 紫外-可见光谱（UV-Vis） |
| 2.5.6 划痕实验 |
| 第三章 Ge/SiO_2多层薄膜的设计、制备与性能 |
| 3.1 Ge/SiO_2多层薄膜的设计、制备 |
| 3.2 Ge 层厚度对 Ge/SiO_2多层薄膜的组织、结构和光学性能的影响 |
| 3.2.1 Ge/SiO_2多层薄膜的结晶性能分析 |
| 3.2.2 Ge/SiO_2多层薄膜的结构表界面分析 |
| 3.2.3 Ge/SiO_2多层薄膜的光学性能分析 |
| 3.3 周期数对 Ge/SiO_2多层薄膜的组织、结构和光学性能的影响 |
| 3.3.1 Ge/SiO_2多层薄膜的结晶性能分析 |
| 3.3.2 Ge/SiO_2多层薄膜的结构表界面分析 |
| 3.3.3 Ge/SiO_2多层薄膜的光学性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 退火工艺对 Ge/SiO_2多层膜的结构和性能的影响 |
| 4.1 Ge/SiO_2多层薄膜的退火工艺 |
| 4.2 退火温度对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的组织、结构和性能的影响 |
| 4.2.1 退火温度对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜结晶性能的影响 |
| 4.2.2 退火温度对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜表界面结构的影响 |
| 4.2.3 退火温度对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜光学性能的影响 |
| 4.2.4 退火温度对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜力学性能的影响 |
| 4.3 退火时间对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的组织、结构和性能的影响 |
| 4.3.1 退火时间对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜结晶性能的影响 |
| 4.3.2 退火时间对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜表界面结构的影响 |
| 4.3.3 退火时间对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜光学性能的影响 |
| 4.3.4 退火时间对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜力学性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 硼掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的结构和性能 |
| 5.1 硼(B)掺杂 Ge/SiO_2薄膜的制备和退火处理 |
| 5.2 B 掺杂对(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的微结构和性能的影响 |
| 5.2.1 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的结晶性能和成分分析 |
| 5.2.2 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的表界面分析 |
| 5.2.3 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的光学性能分析 |
| 5.2.4 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的力学性能分析 |
| 5.3 硼(B)掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜的热退火效应 |
| 5.3.1 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜退火后的结晶性能分析 |
| 5.3.2 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜退火后的表界面分析 |
| 5.3.3 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜退火后的光学性能分析 |
| 5.3.4 B 掺杂(Ge/SiO_2)_(15)薄膜退火后的力学性能分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文的主要结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 学习期间发表的学术论文 |
（8）硅纳米晶薄膜的制备和表征（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 硅纳米晶材料的研究意义 |
| 1.2 硅纳米晶材料 |
| 1.2.1 硅纳米晶嵌入氧化硅的结构 |
| 1.2.2 硅纳米晶的微观结构 |
| 1.2.3 硅纳米晶的发光特征 |
| 1.2.4 多层硅纳米晶薄膜 |
| 1.2.4.1 多层硅纳米晶薄膜结构的特点 |
| 1.2.4.2 多层结构的研究进展 |
| 1.3 硅纳米晶薄膜的光电器件 |
| 1.3.1 硅纳米晶薄膜在发光器件上的应用 |
| 1.3.2 硅纳米晶薄膜在太阳电池上的应用 |
| 1.4 本课题的研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 实验和原理 |
| 2.1 磁控溅射技术形成薄膜 |
| 2.1.1 薄膜的生长机理 |
| 2.1.2 磁控溅射基础知识 |
| 2.1.3 射频磁控溅射镀膜系统 |
| 2.1.4 衬底的清洗 |
| 2.2 样品的测试和分析 |
| 2.2.1 X射线光电子能谱 |
| 2.2.2 傅里叶红外光谱 |
| 2.2.3 透射电子显微镜 |
| 2.2.4 光致发光光谱 |
| 参考文献 |
| 第三章 单层硅纳米晶薄膜的制备和表征 |
| 3.1 材料介绍和制备方法 |
| 3.1.1 富硅氧化硅薄膜 |
| 3.1.2 硅纳米晶薄膜 |
| 3.2 单层硅纳米晶薄膜的制备 |
| 3.2.1 单层硅纳米晶薄膜的工艺参数探索 |
| 3.2.2 不同溅射功率比对薄膜的影响 |
| 3.2.2.1 成分分析 |
| 3.2.2.2 微观结构分析 |
| 3.2.2.3 薄膜厚度分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 不同热处理方式对硅纳米晶薄膜的影响 |
| 4.1 三种热处理方式介绍 |
| 4.2 结果讨论 |
| 4.2.1 成分分析 |
| 4.2.2 微观结构分析 |
| 4.2.3 发光性质 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 多层硅纳米晶薄膜的制备和表征 |
| 5.1 nc-Si/SiO2多层薄膜结构 |
| 5.2 nc-Si/SiO2多层薄膜的制备 |
| 5.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 结论及展望 |
| 6.1 全文主要结论 |
| 6.2 展望及建议 |
| 致谢 |
| 硕士期间的学术成果 |
（10）硅基化合物材料的发光特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 半导体工业的发展及硅材料的地位 |
| 1.2 硅基半导体材料的发展 |
| 1.2.1 固体材料的分类 |
| 1.2.2 半导体材料的能带结构 |
| 1.2.3 半导体材料的性质 |
| 1.2.4 硅材料的发展 |
| 1.2.5 硅基发光材料的发光机制 |
| 1.3 Si 和 Si 基化合物的性能及应用 |
| 1.3.1 硅材料性能简介 |
| 1.3.2 SiO_2材料特性简介 |
| 1.3.3 SiN_x材料特性简介 |
| 1.3.4 Si、SiO_2 及SiN_x 光伏材料的应用 |
| 1.3.5 Si、SiO_2和 SiN_x集成电子器件的应用 |
| 1.4 硅基半导体材料研究现状及本课题的研究意义 |
| 第二章 材料制备与测试方法 |
| 2.1 半导体材料的制备方法 |
| 2.1.1 磁控溅射镀膜法 |
| 2.1.2 分子束外延镀膜法 |
| 2.1.3 脉冲激光沉积 |
| 2.1.4 化学气相沉积 |
| 2.1.5 溶胶——凝胶法 |
| 2.2 硅材料制备 |
| 2.2.1 多晶硅制备 |
| 2.2.2 单晶硅制备 |
| 2.3 SiO_2制备 |
| 2.3.1 热氧化制备SiO_2 |
| 2.3.2 化学气相沉积二氧化硅 |
| 2.4 SiN_x制备 |
| 2.5 半导体的检测方法 |
| 2.5.1 光致发光与光致发光激发谱 |
| 2.5.2 红外吸收光谱 |
| 2.5.3 拉曼散射光谱 |
| 2.5.4 X 射线光电子能谱 |
| 2.5.5 扫描电子显微镜 |
| 第三章 Si/SiO_2、Si/SiN_x/SiO_2及 Si/SiN_x/SiO_2/SiN_x超晶格能带结构 |
| 3.1 Si/SiO_2超晶格系统 |
| 3.1.1 Si/SiO_2超晶格模型建立 |
| 3.1.2 Si/SiO_2超晶格模型计算 |
| 3.1.3 Si/SiO_2与 Si/SiN_x超晶格模型结果与分析 |
| 3.2 Si/SiN_x/SiO_2超晶格膜系统 |
| 3.2.1 Si/SiN_x/SiO_2超晶格膜模型建立 |
| 3.2.2 Si/SiN_x/SiO_2超晶格膜模型计算 |
| 3.2.3 Si/SiN_x/SiO_2超晶格膜模型结果与分析 |
| 3.2.4 Si/SiO_2 与Si/SiN_x超晶格膜模型有效质量计算 |
| 3.3 Si/SiN_x/SiO_2/SiN_x超晶格模型 |
| 3.3.1 Si/SiN_x/SiO_2/SiN_x超晶格模型建立 |
| 3.3.2 Si/SiN_x/SiO_2/SiN_x超晶格模型计算 |
| 3.3.3 Si/SiN_x/SiO_2/SiN_x超晶格模型计算结果与分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 退火处理SiO_2薄膜发光性质研究 |
| 4.1 实验 |
| 4.2 结果分析与讨论 |
| 4.3 小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在校期间的科研成果 |
四、等离子体氧化nc-Si/SiO_2多层膜的蓝光发射（论文参考文献）
- [1]界面层调控和修饰对提高硅量子点/硅纳米线电致发光器件性能的研究[D]. 季阳. 南京大学, 2019
- [2]含氧硅基材料的荧光特性研究[J]. 张培,任林娇,葛兆云,杨倩,齐汝宾,刘帅,陈青华,闫艳霞,方洁,姜利英. 南京大学学报(自然科学), 2017(03)
- [3]利用硅纳米线阵列提高纳米硅量子点光电器件性能的研究[D]. 翟颖颖. 南京大学, 2017(05)
- [4]PECVD制备a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的光电特性研究[D]. 刘宝元. 河北大学, 2015(12)
- [5]纳米硅量子点与掺氧非晶氮化硅膜的结构与光学性质研究[D]. 张培. 南京大学, 2014(05)
- [6]a-Si:H（nc-Si:H）/a-SiC:H多层薄膜的制备与光电特性研究[D]. 蒋冰. 河北大学, 2014(10)
- [7]掺杂纳米晶Ge/SiO2多层薄膜的结构及光学性能研究[D]. 彭洁. 南京航空航天大学, 2013(06)
- [8]硅纳米晶薄膜的制备和表征[D]. 蔡雅楠. 浙江理工大学, 2012(10)
- [9]衬底掺杂浓度对p-i-n结构电致发光的增强作用[J]. 陈德媛,冒昌银,刘宇,孙红程. 南京邮电大学学报(自然科学版), 2011(05)
- [10]硅基化合物材料的发光特性研究[D]. 魏屹. 四川师范大学, 2010(05)