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锗催化气-液-固法生长非晶氧化硅纳米管及其表征：与纳米线生长的对比研究
摘要： 采用连续波激光气化含5原子%硅的锗靶材，在高压（最高达0.9 MPa）氩气氛围中通过简易技术生长出一维（1D）纳米结构。透射电子显微镜（TEM）、高角环形暗场扫描TEM及能量色散X射线线扫描光谱分析表明：当压力为0.9 MPa时获得最大比例（约占总产物的30%）的一维纳米结构，这些纳米结构被鉴定为非晶氧化硅（SiOx）纳米管（NTs），其顶端附着有呈拉长椭球状或类球状的富锗晶体纳米颗粒（NPs）。随着氩压从0.9 MPa降至0.03 MPa，纳米管的平均直径、壁厚和长度分别从57.9 nm、13.2 nm和2.1 μm减小至22.9 nm、6.7 nm和0.2 μm，顶端纳米颗粒尺寸也从139.0 nm缩减至41.7 nm。纳米管的直径、壁厚、长度与顶端锗纳米颗粒尺寸之间存在强相关性，这表明高温下熔融锗纳米颗粒作为催化剂核心，在气-液-固生长机制中促进了SiOx的析出。通过对比0.1-0.9 MPa条件下纳米管与无定形SiOx纳米线（NWs）的种子纳米颗粒SiOx析出量，阐明了纳米管的生长机制。我们认为相较于纳米线，较小的SiOx析出量对形成与熔融锗纳米颗粒尺寸/形状各异的封顶结构及纳米管生长具有关键作用。
关键词： 激光汽化、锗催化剂、氧化硅、纳米管、纳米线
更新于2025-09-23 15:23:52
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在铝基材上制备一氧化硅涂层
摘要： 在环境条件下通过堆焊工艺制备了铝基体上的SiO涂层。加工过程中发生的电扩散作用形成了结合良好的SiO/铝界面。扫描电子显微镜/能谱分析和纳米压痕测试证实其原子化学计量比及硬度值与SiO特性相符?；肪程跫碌亩押腹ひ瘴敛奶峁┝薙iO涂层解决方案——传统堆焊产生的高温通?；岬贾耂iO分解。
关键词： 铝、硅、氧化硅
更新于2025-09-23 14:28:06
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晶体学取向与纳米级表面形貌对硅太阳能电池中多晶硅/氧化硅接触的影响
摘要： 高效晶体硅（Si）太阳能电池需要纹理化表面以实现高效光捕获。然而，对纹理表面进行钝化以减少载流子复合具有挑战性。本研究将KOH蚀刻形成的随机金字塔纹理硅表面所制电池的电学特性，与钝化接触的纳米结构及纹理表面形貌相关联。我们探究了微观金字塔形貌与纳米级表面粗糙度对钝化接触的影响——该钝化接触由沉积在超?。?.5-2.2纳米）SiOx层上的多晶硅（poly-Si）构成。原子力显微镜显示，以Si(111)晶面为主的金字塔面比抛光Si(111)表面粗糙度显著更高。透射电镜（TEM）对poly-Si/SiOx接触的分析表明，这种粗糙度导致SiOx层分布不均匀。器件测量结果同时显示，与抛光Si(111)表面相比，金字塔表面的SiOx层整体电阻更高（即厚度更大），这与粗糙度增加相关。通过电子束诱导电流测量poly-Si/SiOx接触发现，金字塔谷底的SiOx层导电性更强（因此可能更?。?，而金字塔尖端、边缘及侧面的SiOx层则相反。因此，微观金字塔形貌与纳米级粗糙度共同导致SiOx层分布不均，进而造成poly-Si/SiOx接触钝化效果不佳。最终我们报道了在单面/双面纹理硅片上制备的前/后poly-Si/SiOx太阳能电池效率超过21%、填充因子≥80%，且无需透明导电氧化物层，并证明纹理表面的接触钝化不良仅限于硼掺杂poly-Si/SiOx接触。
关键词： 钝化接触、隧穿效应、氧化硅、电子束感应电流、硅太阳能电池、表面取向、原子力显微镜
更新于2025-09-19 17:13:59
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一种用于背发射极硅异质结太阳能电池前表面场钝化隧穿氧化物的原位形成工艺
摘要： 开发了一种通过CO2等离子体处理本征氢化非晶硅来形成超薄氧化硅（SiOx）层（即钝化隧穿层PTLs）的新方法，用于制备钝化隧穿接触。这些接触是通过沉积PTL/n型氢化纳米晶硅层（nc-Si:H(n)）/c-Si(n)叠层形成的。结果表明，较高的CO2等离子体处理压力更有利于在氧化硅薄膜中形成富氧组分（含Si2+、Si3+和Si4+峰），并使PTL/c-Si异质界面更平滑。具有更高氧化态和更低表面粗糙度的PTLs对c-Si表面钝化表现出优势，最大隐含开路电压约为743 mV。采用nc-Si:H(n)/PTL/c-Si(n)作为钝化隧穿接触时，获得了最低约60 mΩcm2的接触电阻率。最重要的是，原位工艺有助于防止器件制备过程中异质界面的污染。
关键词： 钝化隧穿层（PTL）、氧化硅（SiOx）、二氧化碳等离子体处理、硅表面钝化
更新于2025-09-11 14:15:04
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采用六甲基二硅氮烷和六甲基二硅氧烷通过常压热微等离子体射流沉积的微结构SiOx薄膜
摘要： 采用常压热微等离子体射流，以1,1,1,3,3,3-六甲基二硅氮烷（HMDSN）和六甲基二硅氧烷（HMDSO）为前驱体，在玻璃和金属基底上沉积了微结构氧化硅（SiOx）薄膜。沉积形成了两种线状产物：随机弯曲的线状产物与线性线状产物，它们共同构成了微结构薄膜。弯曲的线状产物形成迷宫状结构，而线性线状产物则平行排列形成大面积定向结构。无论采用何种前驱体，这两种线状产物的宽度均为1至3微米，具体尺寸取决于等离子体辐照条件。为阐明微结构形成机制，研究人员考察了不同基底表面微结构对SiOx微结构形成的影响。
关键词： 大气压微等离子体、薄膜、微观结构、氧化硅
更新于2025-09-10 09:29:36
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铂基底上电沉积光活性SiOx薄膜的化学与形貌表征
摘要： 在铂（Pt）基底上电沉积的SiOx薄膜在水溶液和有机溶液中均表现出n型光活性。这些薄膜是通过在-2.25至-2.75 V电位范围内恒电位沉积获得的。根据傅里叶变换红外光谱（FTIR）和X射线光电子能谱（XPS）分析，电沉积机制涉及与所用电解质及作为氧和氢来源的微量水的反应。在-2.75 V电位下沉积的薄膜光活性降低。观测到的最高光电流约为60 μA/cm2，出现在有机溶液中。通过XPS技术测定的带隙能量分别为：-2.25 V、-2.5 V和-2.75 V电位下沉积的薄膜约2.5 eV、2.3 eV和3.7 eV?；怨夥诺绻庋Х⑸涔馄祝℅D-OES）检测了薄膜中Si、O和H的深度分布，显示薄膜厚度约为0.4 μm。n型光活性与水溶液（0.1 M HClO?，pH 1）中的析氧反应相关，而光电流随时间变化的不稳定性则与扫描电子显微镜（SEM）观察到的薄膜形貌变化及XPS和FTIR光谱检测到的氧化现象有关。
关键词： 氧化硅，X射线光电子能谱，SiOx，光活性，铂，电沉积
更新于2025-09-09 09:28:46