以不太可能是氢的释放造成的，应该是某些可逆的结构；：关于非晶硅的SW效应，中科院半导体所的孔光临先；1.既然光照能够导致Si-Si弱键断裂，那么光照；2.光照后Si-H键是否减少？；3.光照后a-Si:H网络结构有否变化？；针对这些问题,他们设计并完成了几项实验：；1.非晶硅带尾态密度在光照后上升，表明Si-Si；2.关于非晶硅中Si-H键的变化情况，他们设
以不太可能是氢的释放造成的，应该是某些可逆的结构转变造成的
：关于非晶硅的SW效应，中科院半导体所的孔光临先生做出过国际公认的结果： SW效应机理的研究需要回答的几个问题：
1. 既然光照能够导致Si-Si弱键断裂，那么光照后 Si-Si弱键是否应该减少？
2. 光照后 Si-H 键是否减少？
3. 光照后 a-Si:H 网络结构有否变化？
针对这些问题,他们设计并完成了几项实验：
1. 非晶硅带尾态密度在光照后上升，表明Si-Si弱键是增加的，结果见《 半导体学报》10卷6期（1989）；
2. 关于非晶硅中Si-H键的变化情况，他们设计了一种巧妙的差分红外光谱法，测试到了SiH键在光照后增加，这表明Si-H键也是在增加的，同样的结果被邀请到MRS会议上报告【Phys. Rev. Lett. Vol.74, p.558 (1995)】；
3. 既然光照后悬 键 、Si-Si 弱键以及 Si-H 键都在增加，那么是否会存在整个非晶硅网络结构的变化呢？
首先，他们研究了氢化非晶硅的低频介电响应及其光致变化，发现光照后样品的介电常数减小，遵从扩展指数规律，给出了非晶硅网络结构光致变化的直接实验证据【Phys. Rev. B, Vol.57, p)】
其次，他们还设计了&差分电容膨胀计&方法，检测非晶硅薄膜厚度的光致变化，首次发现非晶硅有光膨胀效应。这表明a-Si:H 网络结构在光照射下变得疏松不稳定，而SW效应则是这种光激发的结构不稳定性的后续效应。【Phys. Rev. Lett. Vol.79, p)】 上述实验表明：
1.悬键的增加不是简单地由于Si-H键,或Si-Si弱键断裂而来,而是一种整体效应
2.光致结构变化的存在表明 光照引起整个网络结构的变化
：H在非晶硅中的双面角色：
1. 正是H的存在，钝化了悬挂键，才使得掺杂称为了可能，才有了今天的非晶硅；
2. H 在非晶硅的SW效应中也是非常重要的，H的存在增加了SW的程度。
理想的情况是：H的含量恰好钝化所有的悬键，此外没有哪怕是一个的多余H！
：光照致使费米能级从禁带边缘移向禁带中央，说明产生了亚稳态或有缺陷产生，而此缺陷恰好为载流子的复合提供了机会，同时此缺陷减弱了内建电池，减少了载流子的移动
：非晶硅的特点决定了即使材料中所有的悬挂键被都被 H 所钝化，没有了带隙中间的缺陷态，但是它内部仍然存在键角和键长的变化导致的带尾的变化。既然现在H含量很多的时候都无法完全钝化dangling bond，当薄膜中H含量 just only for dangling bonds时，肯定还是存在dangling bond。
所谓理想情况，就是不会存在的。
：两点启示：“高温下工作几乎测不到SW效应”和“热丝辅助CVD沉积的薄膜的SW效应有明显减弱” ，从这两点上是否能得到一点启示?
----这两着都跟温度有关系......
高人出来了，我们现在稍微对“问题”比较明白了，那么接下来希望更多的高人来分析怎么解决SW效应吧
15、薄膜太阳电池单结的内量子效率如何测量
有设备可以测量电池的外量子效率
电池的内量子效率如何测量啊
怎么能精确的知道电池内部产生的光生载流子的数目呢
：通过测量别的参数间接计算 但计算很复杂
：要测内量子效率就得知道有多少光实际入射到a-Si的pin结上，这部分光生载流子的能量/实际入射光能=内量子效率。
在外量子效率测量的同时，用积分球测出玻璃面对入射光的反射量，这部分是影响最大的。光源总入射量-反射量=实际入射光，用实际入射光量 / 光源总入射量的值去对外量子效率进行修正，就是内量子效率了。
这样做仍然没有消除被玻璃和TCO以及背反射层吸收的光的影响，如果都考虑进去的话就太麻烦了，也不是一台量子效率仪器就能做到的，可能还需要用分光光度计去测透射反射等等。 现在市面上可以买到带内量子效率功能的测试仪器，但是也只是加入了积分球测反射的附件，谈不上精确。
16、非晶硅薄膜的沉积速度
目前都在谈论如何提高微晶硅的沉积速率，为何非晶硅的沉积速度还停留在3~5A/s的水平？？
虽然薄，但也有～250nm的厚度，加快速度也是可以提高产能的。
有用VHF去制备非晶硅的吗？
不知大家有何看法？？
：250nm的厚度一般还是不够的，一般需要接近1微米。如果是大晶粒的多晶硅薄膜，那可能需要10微米甚至20微米。
：听说IMT的非晶硅单结电池i层厚度大约250～300nm，其它家的单结i层厚度一般也不超过500nm，a-Si/a-Si电池厚度也在600nm左右。
这些我不太明白，也请教授指点。
：我指的是目前比较流行的非晶硅./微晶硅叠层结构的总的硅薄膜厚度。
: 教授，可是听说非晶/微晶叠层电池的厚度要超过1微米。非晶电池厚度在200nm以上，那么微晶电池的厚度要小于800nm，这样就可以大大缩短电池沉积时间了？
听教授讲解真是受益匪浅，让我对非晶/微晶电池厚度的问题明白很多，十分感谢! ：底层的微晶要1微米，现在为提高沉积速率，一般选用VHF
：主要是频率高了，生长不好控制了
：上述提到IMT的厚度，我认为完全正确。单结非晶硅电池厚度一般不超过500nm，微晶硅电池厚度一般1～2个微米。采用VHF不单纯是因为速度，还有轰击、结晶等的问题，要增加生长速率也不是单纯增加频率这么简单的事～～～
17、等离子体喷涂技术制备多晶硅薄膜电池
等离子体喷涂技术或许可以用于高性能多晶硅薄膜电池制备。
具体讲就是，无氧气氛，或者一定真空下， 硅烷（或者硅粉） 在 氩气＋氢气混合高温等离子体中分解，直接喷涂衬底上。
当然，为了实现掺杂，需要混合一定量的硼烷或者磷烷。该技术沉积硅薄膜那是绝对的快，可以做到几微米/秒。
另外由于等离子体区域温度极高，喷涂到衬底可以获得多晶硅薄膜，掺杂也自然可以完成。 配合衬底自动扫描系统，就可以制作大面积电池了，可以大胆预见，或许未来的太阳能电池就喷油漆一样廉价、方便了。
大家觉得该技术产业化前景如何？
：等离子体区域温度极高？如果是类似PECVD等中采用的低温等离子体的话，那么其宏观温度与衬底温度是接近的吧。如果是高温等离子体，那么其设备的复杂性和可行性在我看来是比较难想象的。
：美国有个实验室做过这个，也发表过文章，材料方面的，一直没有见到器件的文章 现在也没消息了
：请问万教授，这个技术同您的以下技术是一回事吗？
“本人从源头上革新，开发设计了一种独特的基于物理气相沉积原理的设备，可以大面积、快速沉积非晶硅、微晶硅薄膜，沉积速度可以达到10－20甚至100
nm/秒，其速度大于PECVD技术1－2个数量级。同时，还可以保证大面积均匀性和p，n掺杂的实现。该设备和工艺技术可以成为廉价硅基薄膜太阳能电池研发和产业化的法宝。”
: 这个和我以前说的 一种基于物理气相沉积的技术不是一回事。
等离子体喷涂属于热喷涂的一种，感兴趣的人可以去查查，价格不会贵的承受不了。当然，用它来作硅薄膜电池，需要对现有的用于一般涂层的技术加以改进，不可能拿来就管用，而是受该原理的启发。
: 等离子喷涂(红色表示同一篇，同一个回答)
等粒子喷涂技术是继火焰喷涂之后大力发展起来的一种新型多用途的精密喷涂方法，它具有：①超高温特性，便于进行高熔点材料的喷涂。②喷射粒子的速度高，涂层致密，粘结强度高。③由于使用惰性气体作为工作气体，所以喷涂材料不易氧化。
&1&等离子的形成（以N2为例）：
0°k时，N2分子的两个原子程哑铃形，仅在x,y,z方向上平动；
大于10°k时，开始旋转运动；
大于10000°k时，原子间产生振动，分子与分子间碰撞，则分子会发生离解变为单原子：
N2＋Ud――&N＋N 其中 Ud为离解能
温度再升高，原子会发生电离: N＋Ui――&N＋＋e 其中 Ui为电离能
气体电离后，在空间不仅有原子，还有正离子和自由电子，这种状态就叫等离子体。
等离子体可分为三大类：①高温高压等离子体，电离度100％，温度可达几亿度，用于核聚变的研究；②低温低压等离子体，电离度不足1％，温度仅为50～250度；③高温低压等离子体，约有1％以上的气体被电离，具有几万度的温度。离子、自由电子、未电离的原子的动能接近于热平衡。热喷涂所利用的正是这类等离子体。
&2&喷涂原理：
等粒子喷涂原理如图5－9所示。
等粒子喷涂是利用等离子弧进行的，离子弧是压缩电弧，与自由电弧项比较，其弧柱细，电流密度大，气体电离度高，因此具有温度高，能量集中，弧稳定性好等特点。
按接电方法不同，等离子弧有三种形式：
①非转移弧：指在阴极和喷嘴之间所产生的等离子弧。这种情况正极接在喷嘴上，工件不带电，在阴极和喷嘴的内壁之间产生电弧，工作气体通过阴极和喷嘴之间的电弧而被加热，造成全部或部分电离，然后由喷嘴喷出形成等离子火焰(或叫等离子射流)。
等粒子喷涂采用的就是这类等离子弧。
②转移弧：电弧离开喷枪转移到被加工零件上的等离子弧。这种情况喷嘴不接电源，工件接正极，电弧飞越喷枪的阴极和阳极（工件）之间，工作气体围绕着电弧送入，然后从喷嘴喷出。
等离子切割，等离子弧焊接，等离子弧冶炼使用的是这类等离子弧。
③联合弧:非转移弧引燃转移弧并加热金属粉末，转移弧加热工件使其表面产生熔池。这种情况喷嘴，工件均接在正极。
等离子喷焊采用这种等离子弧。
进行等粒子喷涂时，首先在阴极和阳极（喷嘴）之间产生一直流电弧，该电弧把导入的工作气体加热电离成高温等离子体，并从喷嘴喷出，形成等离子焰，等离子焰的温度很高，其中心温度可达30000°k，喷嘴出口的温度可达
; 1°k。焰流速度在喷嘴出口处
可达m/s，但迅衰减。粉末由送
粉气送入火焰中被熔化，并由焰流加速得到高于150m/s的速度，喷射到基体材料上形成膜。
图5-10 等离子焰流温度分布
&3&等粒子喷涂设备：等离子喷涂设备主要包括：
①喷枪：实际上是一个非转移弧等离子发生器，是最关键的部件，其上集中了整个系统的电，气，粉，水等。
②电源：用以供给喷枪直流电。通常为全波硅整流装置。
③送粉器：用来贮存喷涂粉末并按工艺要求向喷枪输送粉末的装置。
④热交换器：主要用以使喷枪获得有效的冷却，达到使喷嘴延寿的目的。
⑤供气系统：包括工作气和送粉气的供给系统。
⑥控制框：用于对水，电、气、粉的调节和控制。
&4&等粒子喷涂工艺：
在等粒子喷涂过程中，影响涂层质量的工艺参数很多，主要有：
①等离子气体：气体的选择原则主要根据是可用性和经济性，N2气便宜，且离子焰热焓高，传热快，利于粉末的加热和熔化，但对于易发生氮化反应的粉末或基体则不可采用。Ar气电离电位较低，等离子弧稳定且易于引燃，弧焰较短，适于小件或薄件的喷涂，此外Ar气还有很好的保护作用，但Ar气的热焓低，价格昂贵。
气体流量大小直接影响等离子焰流的热焓和流速，从而影响喷涂效率，涂层气孔率和结合力等。流量过高，则气体会从等离子射流中带走有用的热，并使喷涂粒子的速度升高，减少了喷涂粒子在等离子火焰中的“滞留”时间，导致粒子达不到变形所必要的半熔化或塑性状态，结果是涂层粘接强度、密度和硬度都较差，沉积速率也会显著降低；相反，则会使电弧电压值不适当，并大大降低喷射粒子的速度。极端情况下，会引起喷涂材料过热，造成喷涂材料过度熔化或汽化，引起熔融的粉末粒子在喷嘴或粉末喷口聚集，然后以较大球状沉积到涂层中，形成大的空穴。
②电弧的功率：
电弧功率太高，电弧温度升高，更多的气体将转变成为等离子体，在大功率、低工作气体流量的情况下，几乎全部工作气体都转变为活性等粒子流，等粒子火焰温度也很高，这可能使一些喷涂材料气化并引起涂层成分改变，喷涂材料的蒸汽在基体与涂层之间或涂层的叠层之间凝聚引起粘接不良。此外还可能使喷嘴和电极烧蚀。
而电弧功率太低，则得到部分离子气体和温度较低的等离子火焰，又会引起粒子加热不足，涂层的粘结强度，硬度和沉积效率较低。
供粉速度必须与输入功率相适应，过大，会出现生粉（未熔化），导致喷涂效率降低；过低，粉末氧化严重，并造成基体过热。
送料位置也会影响涂层结构和喷涂效率，一般来说，粉末必须送至焰心才能使粉末获得最好的加热和最高的速度。
④喷涂距离和喷涂角
喷枪到工件的距离影响喷涂粒子和基体撞击时的速度和温度，涂层的特征和喷涂材料对喷涂距离很敏感。
喷涂距离过大，粉粒的温度和速度均将下降，结合力、气孔、喷涂效率都会明显下降；过小，会使基体温升过高，基体和涂层氧化，影响涂层的结合。在机体温升允许的情况下，喷距适当小些为好。
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