a-Si∶H薄膜中SiyHx结构组态的原子模拟研究

• 作者: 周浪 周耐根 廖黄盛 翟世铭 黄海宾
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: SiyHx结构 键能 氢化非晶硅薄膜 分子动力学
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:结构、力学和热学性质
• 页码范围: 248-253
• 页数: 6页
• 字数: 3947字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.69.20191275

摘要

氢化非晶硅薄膜(a-Si∶H)中SiyHx结构组态对薄膜应用性能有重要影响,然而现有的分析测试手段难以对其进行深入细致的研究.本文运用分子动力学方法模拟分析了a-Si∶H/c-Si薄膜中SiyHx结构组态,以及衬底温度对其含量的影响; 并进一步运用第一性原理方法计算了各SiyHx组态中的Si-H键能.结果发现a-Si∶H薄膜中SiyHx结构可以归纳为六种组态.三类为以化学键结合的SiHx组态,包括SiH,SiH2和SiH3; 另外三类为以物理键结合的HSiy组态,包括HSi2(s),HSi2(l)和HSi3.键能结果反映出六种组态的稳定性由高到低的顺序为SiH ＞ SiH2 ＞ SiH3 ＞ HSi2(s)＞ HSi2(l)＞ HSi3.HSiy组态中Si-H键能在太阳光中的可见光和红外线的能量范围内,阳光照射引起HSiy组态中的Si-H物理键断裂,是非晶硅薄膜电池产生S-W(Steabler-Wronski)效应的主要机理.另外,薄膜沉积过程中衬底温度的升高将导致各类SiyHx组态含量大幅降低.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	周耐根	南昌大学材料科学与工程学院光伏研究院	34	179	7.0	12.0
2	周浪	南昌大学材料科学与工程学院光伏研究院	110	1018	16.0	26.0
3	黄海宾	南昌大学材料科学与工程学院光伏研究院	15	40	4.0	6.0
4	翟世铭	南昌大学材料科学与工程学院光伏研究院	1	0	0.0	0.0
5	廖黄盛	南昌大学材料科学与工程学院光伏研究院	1	0	0.0	0.0