Přejít k obsahu


Multi-layers with silicon nanocrystals in SiO2 nad Si3N4 matrices

Citace:
ŠUTTA, P., CALTA, P., MEDLÍN, R., PRUŠÁKOVÁ, L., NETRVALOVÁ, M., SAVKOVÁ, J. Multi-layers with silicon nanocrystals in SiO2 nad Si3N4 matrices. In 18. škola vákuovej techniky, Nanosvet s vákuom. Bratislava: Slovenská vákuová spoločnost, 2015. s. 57-60. ISBN: 978-80-971179-6-2
Druh: STAŤ VE SBORNÍKU
Jazyk publikace: eng
Anglický název: Multi-layers with silicon nanocrystals in SiO2 nad Si3N4 matrices
Rok vydání: 2015
Místo konání: Bratislava
Název zdroje: Slovenská vákuová spoločnost
Autoři: Doc. RNDr. Pavol Šutta Ph.D. , Ing. Pavel Calta Ph.D. , Ing. Rostislav Medlín Ph.D. , Ing. Lucie Prušáková Ph.D. , Ing. Marie Netrvalová Ph.D. , Ing. Jarmila Savková Ph.D.
Abstrakt CZ: Křemíkové nanokrystaly zabudované v dielektrické matrici mají možnost použití v nových fotovoltaických součástkách jako absorpční materiál (více-přechodový přístup). Variace optické šířky zakázaného pásma v tenkovrstvých křemíkových materiálech využitím kvantového rozměrového efektu kvantových struktur je slibná cesta ke třetí generaci křemíkových fotovoltaických součástek jako celo-křemíkové tandemové články s vysokou konverzní účinností. Článek uvádí technologii a charakterizaci křemíkových nano-krystalů vytvořených tepelným zpracováním a-Si:H/SiO2 a a-Si:H/Si3N4 multi-vrstev deponovaných technologií PECVD. Multi-vrstvy byly vytvořeny střídavě z a-SiH4 a SiO2 anebo Si3N4 subvrstev různé tloušťky. Řízená velikost křemíkových krystalitů byla vytvořena postupným tepelným zpracováním nanesených multi-vrstev až na úroveň 1100°C. Vliv post-depozičního tepelného zpracování na strukturu vrstev (TEM a XRD), konfigurace chemické vazby (FTIR a Ramanova spektroskopie) a optické vlastnosti (UVVis spektrofotometrie a spektroskopická elipsometrie) těchto vytvořených nano-krystalů v amorfním prostředí byly studované a experimentální výsledky a diskuse jsou prezentované.
Abstrakt EN: Silicon nanostructures embedded in a dielectric matrix have possible applications in new photovoltaic devices, where they could be used as absorbers (multi-band gap approach). Variation in band-gap of thin film silicon-based materials through the use of quantum size effect in Si quantum dots is very promising route towards the third generation of silicon photovoltaic devices such as all-Si based tandem solar cells with high efficiency. We report on synthesis and characterization of silicon quantum dots formed by thermal annealing of a-Si:H/SiO2 and a-Si:H/Si3N4 multi-layers prepared by plasma enhanced chemical vapour deposition. Multi-layers were grown by alternating deposition of a-Si:H sub-layers (from a- SiH4) and SiO2 or Si3N4 sub-layers with varying sub-layer thickness. Size-controlled silicon nanocrystals have been fabricated by step-by-step thermal annealing post-deposition treatment (up to 1100°C) of these as-deposited multi-layers. The influence of post-deposition thermal treatment on the microstructural (TEM and XRD), chemical bonding configuration (FT-IR and Raman spectroscopies), optical (spectroscopic ellipsometry and UV-VIS spectrophotometry) properties of these formed nanostructures in the amorphous matrix were studied and the experimental results are presented and discussed.
Klíčová slova

Zpět

Patička