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研究生: 范智翔
Hsiang, Chih-Fan
論文名稱: 40.68 MHz連續式電漿輔助化學氣相沉積之微晶矽薄膜製程開發研究與電漿放射光譜分析
Study of Microcrystalline Silicon Thin Film Deposition by 40.68 MHz In-Line PECVD and Plasma Emission Spectroscopy Analysis
指導教授: 柳克強
Chyang, Keh-Leou
口試委員: 王敏全
吳永俊
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 原子科學院 - 工程與系統科學系
Department of Engineering and System Science
論文出版年: 2013
畢業學年度: 101
語文別: 中文
論文頁數: 135
中文關鍵詞: 微晶矽薄膜電漿放射光譜薄膜太陽能電池
外文關鍵詞: microcrystalline silicon thin films, plasma emission spectroscopy, thin film solar cells
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  • 摘要
    薄膜太陽能電池因無須使用較昂貴的矽原料,取而代之可沉積於大面積、低成本的玻璃、不鏽鋼和塑膠基板上,因此能大幅降低材料成本。微晶矽(c-Si:H)薄膜太陽能電池擁有更好的光譜響應,且對於紅外與進紅外光區有更好的吸收效率以及具有更佳抵抗因日光照射造成的衰退等優點。
    在本論文研究主旨裡,將研究開發利用In-Line PECVD沉積微晶矽薄膜之相關製程技術以沉積出高效率之太陽能電池,並在製程中配合光學放射光譜儀(OES)的使用,來協助監測電漿的穩定度以及建立電漿光譜與製程參數,如射頻功率、氣體壓力以及矽甲烷流量比間之關係,並透過分析薄膜的材料特性以及電特性來建立電漿反應粒子與製程參數以及薄膜三者之間的關聯性。在本論文中監測的粒子除了SiH* (414.2 nm)、H(486 nm)、H(656 nm)與H2 fulcher (600-630 nm)之外,還另外加入了Si* (288 nm)的量測,並使用加入新的OES-ratio(Si*/SiH*、H/Si*、H/Si*)來建立電子溫度與製程參數之間的關係並與原先的OES-ratio(H/H分析比較,希望能夠更進一步的了解電漿內部的反應機制。並使用H2 fulcher來代表電子密度的變化趨勢。
    在本論文研究中,使用的電漿源為40.68 MHz,通入的氣體為SiH4與H2。從研究中發現,結晶度與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*)不論是在不同的射頻功率、氣體壓力或是矽甲烷流量比下,皆呈現出相同的變化趨勢,受功率的提升而升高,隨著氣裡壓力及矽甲烷流量增加而下降。而光敏性除了在不同的射頻功率下,其餘呈現相反的變化趨勢。在電子溫度的部分,在提高射頻功率時,OES-ratio(HH、Si*/SiH*、H/Si*、H/Si*)跟著功率的提高而上升。但是在改變壓力時,OES-ratio卻隨著壓力的上升而跟著提高,此部分與本實驗室古馥瑋學長所模擬之結果有所出入,但若使用H/Si*及H/Si*時,其變化趨勢即隨著氣體壓力的上升而下降,此部份即符合古馥瑋學長所模擬之結果。
    在改變射頻功率以及氣體壓力時,電漿中特徵物種的強度與電漿密度有相同的變化趨勢,射頻功率提高時,粒子強度因為電子密度的上升而提高,而氣體壓力上升,粒子強度因為電子密度的下降而降低。
    而在改變矽甲烷流量比方面,隨著矽甲烷流量的提升,電子密度的變化較無規律性。而電子溫度的部分,OES-ratio(HH)與OES-ratio(Si*/SiH*)的變化則呈現相反的變化趨勢。而H/Si*及H/Si*隨矽甲烷流量比的變化也是不一致的,其中H/Si*還呈現出不規則的變化情形。
    經由上述的實驗分析, In-Line PECVD可在高功率1000 W、高壓力5 torr、高矽甲烷流量比為3.3%時,沉積出條件較佳的c-Si:H薄膜,其結晶度為42%,光敏性為8.74×102,此光敏性已達到102以上,以達到製作元件的要求。但其電池效率表先不佳,僅有0.01%,因此降低射頻功率以減少因高功率對Barrier-layer及I-layer間的離子轟擊所造成的接面缺陷增加,當射頻功率降到600 W、4 torr時,效率有大幅的提升,轉換效率為4.05%。若在未來能將P-I-N layer皆在In-Line PECVD成長,預期轉換效率應可再提升。


    Abstract
    Thin-film solar cells are fabricated by low-cost production processes, and deposited on low-cost substrate like glass, stainless steel or plastics. Therefore, thin-film solar cells are an alternative to conventionally used wafer solar cells based on crystalline silicon. The hydrogenated microcrystalline silicon(c-Si:H) thin film solar cells have better absorption efficiency at near infrared and better resistance to degradation caused by sunlight illumination.
    The purpose of this thesis is develop process for c-Si:H thin films by In-line plasma enhanced chemical vapor deposition(In-line PECVD). When in the process, optical emission spectroscopy(OES) be employed to monitor the stability of plasma and to build the relationship between plasma spectrum and process parameters such as RF power, gas pressure and silane concentration. Correlation among plasma reactive species, process parameters and thin film are established by analyzing material property of thin film and electric property. In addition to SiH* (412.8 nm), the H (656.2 nm), the H (486.2 nm) and the H2 Fulcher (600-630 nm), we also interest in Si* (288 nm) and use OES-ratio(Si*/SiH*, H/Si*H/Si*) to analyze connection between electron temperature and process parameter. We also compared new OES-ratio(Si*/SiH*, H/Si*H/Si*) with OES-ratio(H/H to understand the reaction mechanism of plasma further. H2 fulcher is used to represent the trend of electron density.
    c-Si:H thin films are prepared by the silane-hydrogen plasma with VHF-PECVD (40.68 MHz). The experiment results found that whether it is varying the silane concentration, RF power or gas pressure, the XC and OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) have the same trend, but the trend of photosensitivity is opposite except for RF power. In the part of electron temperature, OES-ratio(HH, Si*/SiH*) increase with RF power. They also increase with pressure but that are not consistent with the simulation results. But when we replaced OES-ratio(HH, Si*/SiH*) with OES-ratio(H/Si*, H/Si*), the trends of OES-ratio(H/Si*, H/Si*) are consistent with simulation result.
    The intensity of plasma characteristic species and electron density have the same trend. When the RF power increases, the emission intensity of plasma species get higher as a result of the increases of electron density. But when the gas pressure increases, the intensity of plasma species get lower as a result of the decreases of electron density..
    For the different silane concentration, electron density has irregular trend when the silane concentration increase. In the part of electron temperature, there is opposite trend between OES-ratio(HH) and OES-ratio(Si*/SiH*). The trend of OES-ratio(H/Si*) and OES-ratio(H/Si*) are also different depend on variation of silane concentration. Among of them, OES-ratio(H/Si*) has irregular trend, too.
    Currently, In-line PECVD can deposit c-Si:H thin film which XC = 42% and photosensitivity = 8.74 × 102 at high power(1000 W), high pressure(5 torr) and high silane concentration(3.3%). But the cell efficiency is just 0.01%. Therefore we use lower RF power to reduce the defect at junction between Barrier-layer and I-layer by reduced ion bombardment. When the RF power lower to 600 W, gas pressure at 4 torr, the cell efficiency has been improved dramatically to 4.05%. If the N-I-P layer all deposited in In-line PECVD, we expect the cell efficiency will be improved more.

    目錄 索引 頁次 摘要 i Abstract iii 誌謝 v 目錄 vi 表目錄 x 圖目錄 xiii 第一章 引言 1 1.1 研究動機 3 1.2 研究目的 5 第二章 文獻回顧 6 2.1 利用OES監測電漿粒子 6 2.2 OES-ratio(H/SiH*、H/SiH*)與光敏性(photosensitivity)之關聯性 8 2.3 OES-ratio(H/SiH*) 與結晶度(Xc) 之關聯性 10 2.4 電漿製程初始條件的變化 13 2.5 藉由OES監測電子密度與電子溫度 16 2.5.1 電子密度 16 2.5.2 電子溫度---( Si*/SiH*) 16 2.5.3 電子溫度---( H/H) 17 2.6 In-Line PECVD 19 2.7 結論 21 第三章 基本原理 22 3.1 電漿原理 22 3.2 平行板電容耦合電漿源(Capacitively Coupled Plasma, CCP) 22 3.3 SiH4/H2混合電漿的化學反應 23 3.3.1 主要反應(primary reaction) 23 3.3.2 次要反應(secondary reaction) 24 3.4 微晶矽薄膜成長機制 26 3.4.1 表面擴散模型(surface-diffusion model) 26 3.4.2 蝕刻模型(etch model) 26 3.4.3 化學退火模型(chemical-annealing model) 27 3.5 電漿光譜原理 28 3.6 光學放射光譜儀(Optical Emission Spectroscopy,OES) 量測原理 29 第四章 研究方法與實驗設備 30 4.1 研究方法 30 4.2 實驗設計 31 4.2.1 不同的射頻功率 31 4.2.2 不同的腔體壓力 32 4.2.3 不同的H2/SiH4稀釋比例 32 4.3 微晶矽薄膜的成長 32 4.3.1 連續式電漿輔助化學氣相沉積(In-Line PECVD) 33 4.3.2 基材的選擇與清洗 34 4.4 量測設備與分析方法 35 4.4.1 光學放射光譜儀(OES)-電漿光譜 35 4.4.1.1 光譜儀放射光強度校正 36 4.4.1.2 放射光譜之曲線擬合 36 4.4.2 拉曼光譜儀(Raman spectroscopy)-薄膜結晶率 40 4.4.2.1 拉曼光譜之曲線擬合 41 4.4.3 UV-VIS-IR光譜儀 & Film Tek 2000 -薄膜厚度 42 4.4.4 Sputter-銀電極 43 4.4.5 Solar simulator-光敏性(photosensitivity) 43 第五章 研究結果與討論 45 5.1 射頻功率之影響 45 5.1.1 SiH4/H2電漿光譜隨時變 46 5.1.2 SiH4/H2電漿放射光譜強度變化分析 48 5.1.3沉積速率與Si*及SiH*強度之關聯性 51 5.1.4結晶度與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 53 5.1.5光敏性與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 55 5.2 氣體壓力之影響 57 5.2.1 SiH4/H2電漿光譜隨時變 57 5.2.2 SiH4/H2電漿放射光譜強度變化分析 60 5.2.3沉積速率與Si*及SiH*強度之關聯性 63 5.2.4結晶度與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 64 5.2.5 光敏性與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 66 5.3 矽甲烷流量比例之影響 69 5.3.1 SiH4/H2電漿光譜隨時變 70 5.3.2 SiH4/H2電漿放射光譜強度變化分析 72 5.3.3沉積速率與Si*及SiH*強度之關聯性 75 5.3.4結晶度與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 76 5.3.5光敏性與OES-ratio(H/SiH*, H/SiH*) 之關聯性 78 5.4 微晶矽薄膜太陽能電池 81 5.4.1 c-Si:H薄膜太陽能電池之效率與EQE 83 5.4.1.1 Device 1&2 83 5.4.1.2 Device 3&4 85 5.4.1.3 Device 4&5 87 5.5 不同基板之差異性 89 第六章 結論 91 參考文獻 102 附錄A 105 A.1 不同射頻功率之詳細分析數據 105 A.2 不同氣體壓力之詳細分析數據 115 A.3 不同矽甲烷流量比之詳細分析數據 126 表目錄 索引 頁次 表3-1 SiH4/H2電漿的次要反應[23] 25 表4-1 氫電漿處理(H2 treatment)之參數設定 32 表4-3 Si*、SiH*、H、H和H2特徵譜線資料[11] 37 表4-4 SiH*之曲線下面積、半高寬、中央位置及標準差 38 表4-5 Si*、Hα與Hβ之曲線下面積、半高寬、中央位置及標準差 39 表4-6 拉曼光譜之曲線下面積、半高寬、中央位置及標準差 42 表5-1 不同射頻功率之實驗參數 45 表5-2特徵物種之強度及Si*/SiH*、H/H、H/Si*與H/Si*之比例 49 表5-3 不同射頻功率下的薄膜厚度與沉積速率 52 表5-4 不同射頻功率的c-Si:H薄膜結晶度與OES-ratio 54 表5-5 不同射頻功率的光/暗電導及光敏性 55 表5-6 不同氣體壓力之實驗參數 57 表5-7特徵物種之強度及Si*/SiH*、H/H、H/Si*與H/Si*之比例 61 表5-8 不同氣體壓力下的薄膜厚度與沉積速率 63 表5-9 不同氣體壓力的c-Si:H薄膜結晶度與OES-ratio 65 表5-10 不同氣體壓力的光/暗電導及光敏性 67 表5-11不同矽甲烷流量之實驗參數 69 表5-12 特徵物種之強度及Si*/SiH*、H/H、H/Si*與H/Si*之比例 73 表5-13 不同矽甲烷流量比例下的薄膜厚度與沉積速率 75 表5-14 不同矽甲烷流量比例的c-Si:H薄膜結晶度與OES-ratio 77 表5-15 不同矽甲烷流量比例的光/暗電導及光敏性 79 表5-16 c-Si:H薄膜之最佳參數(Xc:結晶度) 81 表5-17 商業機台ULVAC之N-P layer參數 82 表5-18 Barrier layer及Buffer layer參數表 82 表5-18 Device 1&2之I-layer製程參數 83 表5-19 Device 1&2之VOC、JSC、F.F.及Efficiency 84 表5-20 Device 3&4之I-layer製程參數 86 表5-21 Device 3&4之VOC、JSC、F.F.及Efficiency 86 表5-22 Device 4&5之I-layer製程參數 87 表5-23 Device 4&5之VOC、JSC、F.F.及Efficiency 88 表5-24 相同參數在不同基板之結晶度(Xc:結晶度) 90 表6-1 OES-ratio符合製程參數變化之對照表 96 (V:相同變化趨勢、O:相反變化趨勢、X:不規則變化) 96 表A-1 射頻功率為700 W之特徵譜線曲線下面積 105 表A-2 射頻功率為800 W之特徵譜線曲線下面積 106 表A-3 射頻功率為900 W之特徵譜線曲線下面積 107 表A-4 射頻功率為1000 W之特徵譜線曲線下面積 107 表A-5 射頻功率為800 W之拉曼光譜分析 109 表A-6 射頻功率為900 W之拉曼光譜分析 109 表A-7 射頻功率為1000 W之拉曼光譜分析 110 表A-12 氣體壓力為3 torr之特徵譜線曲線下面積 115 表A-13 氣體壓力為4 torr之特徵譜線曲線下面積 116 表A-14 氣體壓力為5 torr之特徵譜線曲線下面積 116 表A-15 氣體壓力為6 torr之特徵譜線曲線下面積 117 表A-16 氣體壓力為3 torr之拉曼光譜分析 118 表A-17 氣體壓力為4 torr之拉曼光譜分析 119 表A-18 氣體壓力為5 torr之拉曼光譜分析 120 表A-19 氣體壓力為6 torr之拉曼光譜分析 121 表A-20 矽甲烷流量比1.5%之特徵譜線曲線下面積 126 表A-21 矽甲烷流量比2.4%之特徵譜線曲線下面積 127 表A-22 矽甲烷流量比3.3%之特徵譜線曲線下面積 127 表A-23 矽甲烷流量比4.2%之特徵譜線曲線下面積 128 表A-24 矽甲烷流量比1.5%之拉曼光譜分析 129 表A-25 矽甲烷流量比2.4%之拉曼光譜分析 130 表A-26 矽甲烷流量比3.3%之拉曼光譜分析 131 圖目錄 索引 頁次 圖1-1 非晶矽(-Si) 與微晶矽(c-Si) 的吸收光譜[4] 2 圖1-2 單晶矽(c-Si)、非晶矽(-Si:H) 與微晶矽(c-Si:H) 之吸收係數[5] 2 圖2-1 (a)壓力與沉積速率之關係圖 (b)壓力與Si*以及H強度之關係圖[17] 7 圖2-2 壓力與結晶強度(Iμc-Si/Ia-Si) 以及OES intensity ratio(Hα/Si*) 的關係圖[17] 8 圖2-3 光敏性及OES-ratio隨矽甲烷流量比例之變化[19] 9 圖2-4 光敏性及OES-ratio隨射頻功率之變化[19] 9 圖2-5 (a)氫稀釋比例為4 % 時,OES強度與壓力的關係圖 (b)氫稀釋比例為5 % 時,OES強度與壓力的關係圖[8] 11 圖2-6 (a)氫稀釋比例為4 % 時,OES-ratio (IHα*/ISiH*)與結晶度(Xc)的關係圖 (b)氫稀釋比例為5 % 時,OES-ratio (IHα*/ISiH*)與結晶度(Xc)的關係圖[8] 12 圖2-7 (a) SiH4達到3 sccm不同時間的演化圖 (b)功率密度達到0.35 W/cm2不同時間的演化圖[20] 14 圖2-8 OES-ratio (ISi*/ISiH*)與SiH4達到3 sccm不同時間的關係圖(左)[20] 14 圖2-9 OES-ratio (ISi*/ISiH*)與功率密度達到0.35 W/cm2不同時間的關係圖(右)[20] 14 圖2-10 CDF三組太陽能電池之IV曲線圖[20] 15 圖2-11 CDF三組太陽能電池表面之橫截面[20] 15 圖2-12 SiH*因電子碰撞而產生的機率分佈[22] 17 圖2-13 Si*因電子碰撞而產生的機率分佈[22] 17 圖2-14 pin三層厚度變化圖,(a) 縱向切面,(b) 橫向切面[7] 20 圖2-15 In-line PECVD所生產的nc-Si:H singe cell之電流-電壓圖及其效率[7] 20 圖3-1 平行板電容耦合電漿源(CCP)結構示意圖 23 圖3-2 SiH4/H2電漿的主要反應[23] 24 圖3-3 SiH4/H2穩態電漿中的物種密度[23] 25 圖3-4 微晶矽薄膜成長的表面擴散模型示意圖。大粒子與小粒子分別代表矽原子及氫原子[23] 26 圖3-5 微晶矽薄膜成長的蝕刻模型示意圖[23] 27 圖3-6 微晶矽薄膜成長的化學退火模型示意圖[23] 27 圖3-7 基態(A)、激發態(A*) 及低能態(Af) 的能階示意圖[25] 28 圖3-8 光譜儀系統示意圖 29 圖4-1 實驗流程、實驗儀器及量測項目 31 圖4-2 核能研究所自製In-line PECVD實體圖 33 圖4-3 核能研究所自製In-line PECVD俯視圖 33 圖4-4 核能研究所自製In-line PECVD側視圖 34 圖4-5 Ocean optical USB 4000光譜儀,波長範圍168-369/350-562/569-739 nm 35 圖4-6 附藍寶石薄膜塗料的玻璃之穿透係數 36 圖4-7 SiH4/H2電漿放射光譜及特徵譜線位置 37 圖4-8 SiH* (414.2 nm)曲線擬合結果 38 圖4-9 Si* (288 nm) 曲線擬合結果 39 圖4-10 Hβ (486 nm) 曲線擬合結果 39 圖4-11 Hα (656.2 nm) 曲線擬合結果 40 圖4-12 核能研究所提供之拉曼光譜儀 41 圖4-13 拉曼光譜的擬合結果 42 圖4-14 無照光下的電流-電壓曲線 44 圖4-15 AM 1.5太陽光照下的電流-電壓曲線 44 圖5-1 射頻功率700 W之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 46 圖5-2 射頻功率800 W之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 47 圖5-3 射頻功率900 W之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 47 圖5-4 射頻功率1000 W之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 48 圖5-5 Si*、SiH*、H及H隨射頻功率之強度變化 50 圖5-6 H2 Fulcher、Si*/SiH*及H/H隨射頻功率之變化 50 圖5-7 H/Si*及H/Si*隨射頻功率之變化 51 圖5-8沉積速率及特徵物種Si*與SiH*之強度隨射頻功率之變化 52 圖5-9 不同射頻功率的拉曼光譜 53 圖5-10 結晶度及OES-ratio隨射頻功率之變化 54 圖5-11 光/暗電導及光敏性隨射頻功率之變化 56 圖5-12 光敏性及OES-ratio隨射頻功率之變化 56 圖5-13 氣體壓力2 torr之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 58 圖5-14 氣體壓力3 torr之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 58 圖5-15 氣體壓力4 torr之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 59 圖5-16 氣體壓力4.5 torr之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 59 圖5-17 Si*、SiH*、H及H隨氣體壓力之強度變化 62 圖5-18 H2 Fulcher、Si*/SiH*及H/H隨氣體壓力之強度變化 62 圖5-19 H/Si*及H/Si*隨氣體壓力之變化 63 圖5-20 沉積速率及特徵物種Si*與SiH*之強度隨氣體壓力之變化 64 圖5-21 不同氣體壓力的拉曼光譜 65 圖5-22 結晶度及OES-ratio隨氣體壓力之變化 66 圖5-23 光/暗電導及光敏性隨氣體壓力之變化 67 圖5-24 光敏性及OES-ratio隨氣體壓力之變化 68 圖5-25 矽甲烷流量比例1.5 %之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 70 圖5-26 矽甲烷流量比例2.4 %之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 71 圖5-27 矽甲烷流量比例3.3 %之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 71 圖5-28 矽甲烷流量比例4.2 %之電漿光譜特徵譜線強度隨時間變化 72 圖5-29 Si*、SiH*、H及H隨矽甲烷流量比例之強度變化 74 圖5-30 H2 Fulcher、Si*/SiH*及H/H隨矽甲烷流量比例之強度變化 74 圖5-31 H/Si*及H/Si*隨矽甲烷流量比之變化 75 圖5-32 沉積速率及特徵物種Si*與SiH*之強度隨矽甲烷流量比例之變化 76 圖5-33 不同矽甲烷流量比例的拉曼光譜 77 圖5-34 結晶度及OES-ratio隨矽甲烷流量比例之變化 78 圖5-35 光/暗電導及光敏性隨矽甲烷流量比例之變化 79 圖5-36 光敏性及OES-ratio隨矽甲烷流量比例之變化 80 圖5-37 c-Si:H薄膜太陽能電池結構示意圖 82 圖5-38 c-Si:H薄膜太陽能電池成品(一個圓圈即為一組cell) 82 圖5-39 Device 1之I-V曲線 84 圖5-40 Device 2之I-V曲線 84 圖5-41 Device 1&2之外部量子效率 85 圖5-42 Device 3&4之I-V曲線 86 圖5-43 Device 3&4之外部量子效率 87 圖5-44 Device 4&5之之I-V曲線 88 圖5-45 Device 4&5之外部量子效率 88 圖5-46 500 W 4 Torr之拉曼光譜 89 圖5-47 相同參數在不同基板之拉曼光譜 90 圖6-1 OES-ratio(H/SiH*、H/SiH*)在不同製程參數下與結晶率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 93 圖6-2 SiH*在不同製程參數下與結晶率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 94 圖6-3 H2 fulcher與OES-ratio(H/H、Si*/SiH*、H/Si*、H/Si*)在不同製程參數下之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 95 圖6-4 OES-ratio(Si*/SiH*)在不同製程參數下與光敏性、結晶度及沉積速率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 97 圖6-5 OES-ratio(H/H)在不同製程參數下與光敏性、結晶度及沉積速率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 97 圖6-6 OES-ratio(H/Si*)在不同製程參數下與光敏性、結晶度及沉積速率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 98 圖6-7 OES-ratio(H/Si*)在不同製程參數下與光敏性、結晶度及沉積速率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 98 圖6-8 H2 fulcher在不同製程參數下與光敏性、結晶度及沉積速率之關係圖(圖中黃色圈為不同射頻功率組以及不同氣體壓力組之相同參數、綠色圈為不同氣體壓力組與不同矽甲烷流量組之相同參數) 99 圖6-9 OES-ratio(H/H、H/SiH*、H/SiH*)在不同製程參數下與光敏性率之關係圖 100 圖6-10 OES-ratio(H/Si*、H/SiH*、H/SiH*)在不同製程參數下與結晶度之關係圖 100 圖6-11 SiH*在不同製程參數下與沉積速率之關係圖 101 圖A-1 射頻功率為800 W之拉曼光譜 108 圖A-2 射頻功率為900 W之拉曼光譜 109 圖A-3 射頻功率為1000 W之拉曼光譜 110 圖A-4 射頻功率為700 W之矽薄膜暗電流 111 圖A-5 射頻功率為800 W之矽薄膜暗電流 111 圖A-6 射頻功率為900 W之矽薄膜暗電流 112 圖A-7 射頻功率為1000 W之矽薄膜暗電流 112 圖A-8 射頻功率為700 W之矽薄膜光電流 113 圖A-9 射頻功率為800 W之矽薄膜光電流 113 圖A-10 射頻功率為900 W之矽薄膜光電流 114 圖A-11 射頻功率為1000 W之矽薄膜光電流 114 圖A-12 氣體壓力為3 torr之拉曼光譜 118 圖A-13 氣體壓力為4 torr之拉曼光譜 119 圖A-14 氣體壓力為5 torr之拉曼光譜 120 圖A-15 氣體壓力為6 torr之拉曼光譜 121 圖A-16 氣體壓力為3 torr之矽薄膜暗電流 122 圖A-17 氣體壓力為4 torr之矽薄膜暗電流 122 圖A-18 氣體壓力為5 torr之矽薄膜暗電流 123 圖A-19 氣體壓力為6 torr之矽薄膜暗電流 123 圖A-20 氣體壓力為3 torr之矽薄膜光電流 124 圖A-21 氣體壓力為4 torr之矽薄膜光電流 124 圖A-22 氣體壓力為5torr之矽薄膜光電流 125 圖A-23 氣體壓力為6 torr之矽薄膜光電流 125 圖A-24 矽甲烷流量比1.5%之拉曼光譜 129 圖A-25 矽甲烷流量比2.4%之拉曼光譜 130 圖A-26 矽甲烷流量比3.3%之拉曼光譜 131 圖A-27 矽甲烷流量比1.5%之矽薄膜暗電流 132 圖A-28 矽甲烷流量比2.4%之矽薄膜暗電流 132 圖A-29 矽甲烷流量比3.3%之矽薄膜暗電流 133 圖A-30 矽甲烷流量比4.2%之矽薄膜暗電流 133 圖A-31 矽甲烷流量比1.5%之矽薄膜光電流 134 圖A-32 矽甲烷流量比2.4%之矽薄膜光電流 134 圖A-33 矽甲烷流量比3.3%之矽薄膜光電流 135 圖A-34矽甲烷流量比4.2%之矽薄膜光電流 135

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