摘要： 细石墨微粉在下游管式反应器中经处理，以快速且均匀地进行粉末表面的有机硅-等离子体涂层的等离子体增强化学气相沉积。由于单次工艺运行会在粉末表面沉积由纳米颗粒分布组成的非连续涂层，因此对粉末进行反复再加工直至获得连续涂层。通过聚焦离子束扫描电子显微镜对涂层进行成像，并采用拉曼光谱和X射线光电子能谱进行化学表征?；菇辛朔勰┝鞫云拦酪匝芯客坎惚砻娴拇植诙??；П碚鞅砻?，该涂层由含少量氧污染的非晶氢化碳化硅组成。

氮化硅薄膜的快速热结晶工艺

摘要： 对硅纳米晶（Si NCs）材料进行了合成与表征研究。我们探究了氮化硅（SiNx）基体中嵌入的硅纳米晶的形貌与结构特征。该研究针对采用等离子体增强化学气相沉积法在380°C沉积后，通过快速热退火进行高温处理的薄膜展开。研究证实了SiNx基体中存在嵌入的硅纳米晶，这一结论通过拉曼光谱和高分辨透射电子显微镜（HR-TEM）得到验证。随着退火温度升高，频率为515 cm?1处归属于横向光学（TO）模式的尖锐峰逐渐展宽，并在高频率侧形成对称肩峰。HR-TEM分析表明硅纳米晶的平均半径介于3至5纳米之间，这证实了通过硅纳米晶的形成实现了非晶氮化硅（a-SiN）相向晶体氮化硅（c-SiN）相的转变。

采用PECVD法制备的SiNx、SiON和SiO2作为栅介质与钝化层的AlGaN/GaN MIS-HEMT

摘要： 在AlGaN/GaN金属-绝缘体-半导体高电子迁移率晶体管（MIS-HEMT）中，采用SiNx、SiON和SiO2三种不同绝缘层作为栅介质和钝化层。这些材料通过等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统制备。研究发现它们在栅极漏电流、击穿电压、界面陷阱和电流崩塌特性方面存在显著差异：SiON MIS-HEMT展现出最高的击穿电压和导通/截止电流比（Ion/Ioff）；SiNx MIS-HEMT在抑制电流崩塌方面表现优异但具有最高的栅极漏电流密度；SiO2 MIS-HEMT虽具有最低的栅极漏电流密度却出现金属-绝缘体-半导体（MIS）二极管的早期击穿现象。界面陷阱分析表明：SiNx MIS-HEMT具有最大的浅能级陷阱密度和最小的深能级陷阱密度，而SiO2 MIS-HEMT的深能级陷阱密度最高。通过光致发光（PL）光谱确认了导致电流崩塌的成因。综合直流（DC）特性来看，SiNx与SiON各具优缺点。

[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018年7月9日-2018年7月13日)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 磷掺杂纳米晶金刚石薄膜的结构表征与发射特性

摘要： 采用等离子体增强化学气相沉积法（PECVD），以H2、CH4和PH3混合气体为前驱体，在n型硅衬底上生长了磷掺杂纳米晶金刚石（NCD）薄膜，用于冷阴极应用。通过室温下532 nm绿光拉曼光谱、扫描电子显微镜、透射电子显微镜及电子能量损失谱对结构特性进行了表征。所生长的薄膜具有良好的导电性，其典型结构由尺寸约20-100 nm的sp3金刚石晶粒与sp2晶界组合构成。通过与单晶、NCD薄膜及尖端阵列NCD进行对比，测试了电子发射特性。结果表明尖端阵列NCD具有优异的发射性能，其阈值电场更低且饱和电流更高。

[IEEE 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 日本京都 (2018.7.9-2018.7.13)] 2018年第31届国际真空纳米电子学会议(IVNC) - 基于金刚石pin二极管的电子源

摘要： 高效电子源在航天、地面电力通信及雷达应用领域持续受到关注?；诖橙鹊缱臃⑸溆氤≈碌缱臃⑸湟跫际?，本研究通过金刚石PIN二极管实现了直接电子发射的新方法。注入二极管本征层导带的电子可通过该i层的负电子亲和势表面释放至真空环境。这些金刚石PIN二极管制备于（111）晶向的硼掺杂（p型）衬底上，分别采用专用等离子体增强化学气相沉积（PECVD）系统沉积了高纯度本征层和磷掺杂金刚石层（n型，约400纳米厚度）。另通过专用PECVD生长了由纳米结构碳构成的附加接触层。该多层器件采用铝硬掩模光刻工艺加工，蚀刻出直径50-200微米的台面结构。最终器件经纯氢等离子体处理以诱导i层的负电子亲和势特性，随后在高真空环境中进行退火处理。单个PIN二极管在正向偏置电流及最高20伏特电压下工作时，观测到的二极管发光现象归因于紫外激子态并表明存在双极传输。当二极管电流达到约80毫安时，单个直径200微米二极管可观测到25微安的电子发射电流。

采用H2-Ar混合稀释法沉积硼掺杂纳米晶碳化硅薄膜用于薄膜太阳能电池

摘要： 采用氢氩混合稀释法沉积了硼掺杂纳米晶碳化硅（nc-SiCx）薄膜。通过多种表征手段系统研究了H2/Ar比例变化对薄膜结构、成分、电学及光学性能的影响。结果表明：当H2/Ar流量比为360/140时，采用氢氩混合稀释沉积可获得同时具备宽光学带隙（~2.22 eV）和高电导率（~1.9 S/cm）的硼掺杂nc-SiCx薄膜。此外，将这些硼掺杂nc-SiCx薄膜制备成非晶硅薄膜太阳能电池的窗口层时，采用光学带隙能量最大的窗口层获得了最高转换效率（8.13%）。

通过工业PECVD方法利用减反射涂层增强晶体硅太阳能电池的抗电势诱导衰减性能

摘要： 电势诱导衰减（PID）问题因导致光伏组件发生灾难性故障而备受关注。降低PID效应的方法之一是改进晶体硅太阳能电池正面的减反射涂层（ARC）。本研究通过三项精密实验，重点探究了ARC薄膜的改性以实现逐步无PID化。首先对比了直接等离子体增强化学气相沉积（PECVD）与间接PECVD法制备的ARC薄膜，结果显示间接PECVD法导致的电池效率衰减高达-33.82%，不仅超出IEC 62804标准要求，且显著劣于直接PECVD法（-0.82%）。随后通过预氧化步骤，使间接PECVD法制备的PID防护性能显著提升（PID从-31.82%降至-2.79%），该方法不仅符合标准且产能高于直接PECVD。最后采用新型脉冲等离子体（PP）PECVD技术处理PID问题，HF刻蚀速率测试与FTIR测量表明：由于该工艺沉积薄膜含氧量更低，PP-PECVD薄膜具有更强的抗PID潜力——这证实新增脉冲控制维度改变了薄膜特性。集成PP工艺的96小时PID测试结果仅为-2.07%，与传统CP工艺相当。综上，我们提出三种有效或潜在的PID解决方案，所有方案均满足光伏组件功率损耗低于5%的IEC 62804标准。

本征亚纳米晶硅薄膜：太阳能电池的活性层

摘要： 该研究利用射频等离子体增强化学气相沉积技术(RF-PECVD)，展示了在不同射频功率条件下生长的硅薄膜典型特性。研究发现所得材料保持了非晶态的典型特性，同时未牺牲结晶度方面的结构改性，这种材料被定义为具有"亚纳米晶相"。通过紫外-可见光谱、光致发光及温度依赖电导率等表征手段，有效揭示了材料的结构细节及其电学与光学特性。薄膜光学带隙在1.77电子伏特至1.99电子伏特间变化，典型光电响应范围为103至101。在30瓦射频功率下观察到亚纳米晶粒形成导致的转变区，对该相的分析表明其具有优异的光电特性。本文指出亚纳米晶硅薄膜可替代氢化非晶硅应用于多种场景。

采用快速热退火（RTA）制备的原位磷掺杂多晶硅及其在多晶硅钝化接触太阳能电池中的应用

摘要： 快速热退火（RTA）用于使等离子体增强化学气相沉积（PECVD）制备的氢化非晶硅（a-Si:H）薄膜晶化，从而在隧穿氧化层钝化接触（TOPCon）太阳能电池中形成磷掺杂多晶硅钝化接触。研究考察了退火温度、退火时间、冷却时间及多晶硅厚度对表面钝化效果的影响。RTA的主要优势是将整体晶化周期缩短至约15分钟，显著短于传统管式炉退火的60分钟以上时长。研究发现当a-Si:H厚度小于40纳米时，RTA是制备高质量多晶硅钝化接触的稳健方法且不会产生起泡缺陷。优化后的RTA工艺在退火态下可实现712 mV的隐含开路电压（iVoc）和12.5 fA/cm2的单面暗饱和电流密度（J0,s），但略逊于管式炉退火制备的对照样品表面钝化效果。经后续Al2O3盖层氢化处理后，iVoc和J0,s分别提升至727 mV和4.7 fA/cm2。最终实现23.04%的最佳转换效率（Voc=679.0 mV，Jsc=41.97 mA/cm2，FF=80.86%），证实了RTA在制备高效多晶硅钝化接触太阳能电池中的有效性。

低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法生长石墨烯的成核与生长动力学

摘要： 我们通过低功率电容耦合射频等离子体增强化学气相沉积法，研究了铜基底上的石墨烯生长。采用由不同氩气/甲烷/氢气比例组成的等离子体，在50瓦射频功率源作用下，仅需一分钟即可在相对较低的850摄氏度基底温度下实现铜基底上全覆盖石墨烯的生长。通过扫描电子显微镜获取图像并进行处理分析，进一步研究了成核与生长动力学过程，并采用改进的约翰逊-梅尔-阿夫拉米-科洛莫戈罗夫模型进行解释?；诜治鼋峁?，我们探讨了氢气在限制成核密度和稳定石墨烯晶粒边缘方面的作用，并将晶粒扩张速率的时间依赖性（表现为石墨烯晶粒在初期快速生长后期趋于饱和）引入模型，从而实现了对覆盖度演变的良好拟合。