Přejít k obsahu


Investigation of properties of Si-based multilayers prepared by PECVD for photovoltaic applications

Citace: [] CALTA, P., ŠUTTA, P., NETRVALOVÁ, M., PRUŠÁKOVÁ, L. Investigation of properties of Si-based multilayers prepared by PECVD for photovoltaic applications. In Progress in Applied Surface, Inteface and Thin Film Science 2012, SURFINT -SREN III. Bratislava: Univerzita Komenského Bratislava, 2012. s. 97-98. ISBN: 978-80-223-3212-5
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Investigation of properties of Si-based multilayers prepared by PECVD for photovoltaic applications
Rok vydání: 2012
Místo konání: Bratislava
Název zdroje: Univerzita Komenského Bratislava
Autoři: Ing. Pavel Calta Ph.D. , Doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D. , Ing. Marie Netrvalová , Ing. Lucie Prušáková
Abstrakt CZ: V tomto článku bylo použito termické žíhání pro výrobu křemíkových nanostruktur s kontrolovanou velikostí z amorfních multivrstev a-Si:H/SiO2. Série multivrstev byly deponovány PECVD za použití SiH4 a N2O plynných prekurzorů. Vrstvy tvořené stejnými tloušťkami (20, 15, 10 a 5 nm) subvrstev a-Si:H a SiO2 byly připravené na substráty Corning glass a Si(100). Všechny multivrstvy z původního stavu byly vyžíhány ve vakuu až do teploty 1100°C pro iniciaci rekrystalizace a vytváření křemíkových nanozrn. Vliv žíhací teploty na strukturu a optické vlastnosti vrstev byly systematicky studovány za použití XRD, FTIR, Ramanovy spektroskopie, UV-Vis spektroskopie a elipsometrie. U FTIR spekter byl pozorován posun Si-O stretch-vibrací k vyšším vlnočtům po žíhání, což indikuje fázovou separaci. Vymizení vodíkových vibrací indikuje odstranění vodíku z vrstev. Ramanovská spektra potvrzují směs malých krystalitů a rozorientovaných amorfních oblastí. XRD analýza ukázala přítomnost nanokrystalitů křemíku, jejichž velikost může být precizně kontrolována nastavením tlouštěk a-Si:H vrstev.
Abstrakt EN: In this paper, we used thermal annealing for fabrication size controlled silicon nanostructures from amorphous a-Si:H/SiO2 multilayers. A series of multilayers were deposited by PECVD using SiH4 and N2O as precursor gases. Films composed of alternating uniformly thick (20, 15, 10 and 5 nm) sublayers of a-Si:H and SiO2 were prepared on Corning glass and Si(100) substrate. Subsequently, all as-deposited multilayered films were annealed in vacuum up to 1100 °C to initialize recrystallization and formation of Si nanograins. The influence of the annealing temperature on the structural and optical properties of films were systematically studied by using XRD, FT-IR, Raman, UV-Vis spectrophotometer and ellipsometry. In FT-IR spectra, the shift of the Si-O stretching vibration to higher wavenumbers after annealing indicates phase separation. The disappearance of the hydrogen related bonds indicates the hydrogen effusion. Raman scattering spectra revealed mixed states of small crystalline grain and disordered amorphous regions. The XRD study shows the presence of nanocrystallites of silicon and their size can be precisely controlled by adjusting the thickness of a-Si:H layers.
Klíčová slova

Zpět

Patička