簡易檢索 / 詳目顯示

研究生: 鄭惟之
Cheng Wei Chih
論文名稱: 利用富矽二氧化矽薄膜形成奈米矽晶通道研究
Formation of nano silicon channel with thin silicon-rich silicon oxide
指導教授: 甘炯耀
Gan, Jon-Yiew
口試委員: 黃振昌
Huang, jen-chang
陳建勳
chen, chien-hsun
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 工學院 - 材料科學工程學系
Materials Science and Engineering
論文出版年: 2016
畢業學年度: 104
語文別: 中文
論文頁數: 66
中文關鍵詞: 富矽二氧化矽電漿輔助化學氣相沉積穿透式電子顯微鏡化學分析電子光譜儀太陽能電池再結晶現象
外文關鍵詞: silicon-rich silicon dioxide, PECVD, TEM, XPS, solar cell, recrystallization
相關次數: 點閱:4下載:0
分享至:
查詢本校圖書館目錄 查詢臺灣博碩士論文知識加值系統 勘誤回報
  • 本研究利用電漿輔助化學氣相沉積鍍製富矽二氧化矽薄膜,再用高溫退火來形成具有奈米矽晶通道的二氧化矽薄膜。實驗顯示,退火後富矽二氧化矽薄膜的矽含量會隨著鍍膜時矽甲烷比率的提高而增加,其平均晶粒約在 5nm上下。 在非常薄之富矽二氧化矽薄膜 (~2nm)內,也可以觀察到矽晶在介面與薄膜內部皆可成核,並在充分退火時成長為完整的奈米矽晶通道。


    PECVD is used to deposit silicon-rich silicon dioxide thin film. After annealing process, it turns out to be silicon dioxide thin film containing nano-silicon channel. The experiment shows that silicon content increases when silane ratio was raised during deposited process. The average grain size of crystalline silicon is 5 nm. Nucleation phenomenon is observed inside the ultrathin silicon-rich silicon dioxide film and the interface. Furthermore, silicon nano channels through thin silicon-rich silicon dioxide are formed with sufficient anneal.

    中文摘要 II 英文摘要 III 誌謝 VI 目錄 V 表目錄 VI 圖目錄 VIII 第一章 緒論 1 1.1 矽晶太陽能電池結構與原理 1 1.2 矽晶太陽能電池效率 1 1.3 研究動機與目的 3 1.4 論文架構 3 第二章 文獻回顧 6 第三章 儀器原理與實驗流程 18 3.1 實驗流程 18 3.2 儀器使用原理與操作步驟 18 3.2.1 基板前處理-化學站 18 3.2.2 電漿輔助化學氣相沉積 18 3.2.3 水平爐管 21 3.2.4 穿透式電子顯微鏡 22 3.2.5 化學分析電子光譜儀 28 3.3 結構示意圖 31 第四章 實驗結果與討論 44 4.1 非晶矽/厚度極薄的二氧化矽/基板 44 4.2 厚度較厚富矽二氧化矽/基板 44 4.2.1介面變化 44 4.2.2厚度變化 45 4.2.3再結晶現象 45 4.2.4成份分析 46 4.2.5結晶矽粒徑大小分析 47 4.3非晶矽/厚度極薄富矽二氧化矽/基板 47 4.3.1再結晶矽原子結晶方向分析 47 第五章 結論 57 參考文獻 58

    [1] Albert Polman, Mark Knight, Erik C. Garnett, Bruno Ehrler, Wim C. Sinke“Present efficiencies and future challenges.” Photovoltaic materials VOL 352 aad4424 (2016)

    [2] W. Shockley, H. J. Queisser, “Detailed balance limit of efficiency of p-n junction solar cells” J. Appl. Phys.VOL32 , 510–519 (1961)

    [3] M. A. Green, K. Emery, Y. Hishikawa, W. Warta, E. D. Dunlop, “Solar cell efficiency tables (version 45).” Prog. Photovolt. Res. Appl. 23, 1–9 (2015)

    [4] Tak H Ning, Randall D Isaac “Effect of Emitter Contact on Current Gain of Silicon Bipolar Devices”Transactions on Electron Devices VOL.ED-27 No11.(1980)

    [5] Gary L.Patton, John C Bravman , James D. Plummer “Physics, Technology, and Modeling of Polysilicon Emitter Contacts for VLSI Bipolar Transistors”Transactions on Electron Devices VOL.ED-33 No11.(1986)

    [6] H.C.de Graaff and J. G. de Groot,“The SIS tunnel emitter,”IEDM Tech. Dig., pp. 333-335(1978)

    [7] H.C.de Graaff and J. G. de Groot,“The SIS tunnel emitter:
    A theory for emitters with thin interface layers,” Trans. Electron Devices, VOL. ED-26, pp. 1771-1776, (1979).

    [8] Y.H.Kwark and R.M.Swanson”N-type SIPOS and poly-silicon emitters”Solid-Stare Electronics VOL 30, No.II, pp. 1121-l125 (1987)

    [9] E. Crab&, S. Swirhun, J. d e l Alamo, R. F. w. Pease,and R. M. Swanson “Majority and minority carrier emitter contacts” IEDM 86-31(1986)

    [10] 施敏“半導體元件物理與製作技術”edition 3 交通大學(2008)

    [11] J. Y. Gan and R. M. Swanson “Polysilicon emitters for silicon concentrator cells” Photovoltaic Specialists Conference, 1990., Conference Record of the Twenty First IEEE vol.1 PP245 – 250(1990)

    [12] S.Y. Ynung and D. E. Burk ”Informed device design and gain-speed trade-off for self-aligned polysilicon-emitter transistor” Solid-StateE lectronics VOL 31, No. 7, pp.1139-I1 50(1988)

    [13] Udo Römer ,RobbyPeibst ,Tobias Ohrdes , BiancaLim , JanKrügener , EberhardBugiel , TobiasWietler , RolfBrendel“Recombination behavior and contact resistance of n+ and p+ poly-crystalline Si/mono-crystalline Si junctions” Solar Energy Materials&SolarCells VOL131,PP.85-91(2014)

    [14] B. Benna, T. F. Mewer and H. Schaber Siemens “The role of the interfacial layer in bipolar (poly-Si) emitter transistors”Solid-Stare Electronics Vol.30, No.II, pp. 1153-l158, (1987)

    [15] 蕭宏“半導體製程技術導論" edition 3, 全華 (2014)

    [16] 鮑忠信“近代穿透式電子顯微鏡實務”滄海書局 (2008)

    [17] David B. Williams, C. Barry Carter ‘Transmission Electron Microscopy A Textbook for Materials Science” Springer (2009)

    [18] 清華大學工科系陳福榮教授“Transmission Electron Microscopy課程講義” (2015)

    [19] 黃獻興,胡力文 “HRTEM操作步驟” Edition 2 (2014)

    無法下載圖示 全文公開日期 本全文未授權公開 (校內網路)
    全文公開日期 本全文未授權公開 (校外網路)

    QR CODE