一、离子注入合成β-FeSi_2薄膜的显微结构（论文文献综述）
高伟超[1]（2017）在《磁控溅射法制备Fe-Si化合物薄膜的研究》文中进行了进一步梳理笔者采用磁控溅射的方法,在高真空不同的溅射气压条件下,沉积金属Fe到Si（100）衬底上,然后通过真空退火炉在2h和12h条件下对两组样品进行热处理,直接形成了Fe-Si化合物薄膜。采用X射线衍射仪对样品进行了晶体结构分析,利用卢瑟福背散射对Fe-Si化合物的形成过程中的Fe原子和Si原子的互扩散机理进行了研究,结果表明,在溅射气压为1.01.5Pa,退火温度为800℃退火12h能够得到质量很好的Fe-Si薄膜,超过1.5Pa时就会朝其他的Fe-Si化合物转变,还可能有Fe和Si的氧化物生成。
熊锡成[2]（2015）在《基于β-FeSi2薄膜的太阳能电池研究》文中指出β-FeSi2是一种优良的环境友好型半导体材料,在室温时带隙宽度为0.83eV-0.87eV,光吸收系数很大,对红外光的吸收能力很强,其理论的光电转换效率为16%-23%,仅次于晶体硅,并且该材料成本低,化学稳定性高。近年来,随着微电子器件的发展,基于β-FeSi2薄膜的电子器件研究在迅速发展,如在热电、太阳能电池、近红外探测等领域。本文利用磁控溅射技术对β-FeSi2薄膜和基于β-FeSi2薄膜的电池制备及性能进行了探索。具体内容如下:1.系统地研究了退火温度、退火时间和Fe膜厚度对β-FeSi2薄膜形成的影响。通过XRD分析发现:制备β-FeSi2薄膜的最佳退火温度是880℃。溅射Fe膜厚度80nm-130nm,在880℃15小时到22小时条件下退火均可以制备出β-FeSi2材料。测试结果表明:在880℃18小时以及880℃22小时条件下退火制备的β-FeSi2有较好的半导体性质。制备的β-FeSi2是直接带隙半导体,其带隙值是0.85eV。2.在硅衬底上制备β-FeSi2/Si异质结构和Si/β-FeSi2/Si双异质结构,对其光学和电学性质进行了分析。测试结果表明:β-FeSi2薄膜厚度较大时,异质结的光吸收率就会下降;β-FeSi2/Si的导电类型为P型,Si/β-FeSi2/Si的导电类型为N型。3.研究了β-FeSi2薄膜吸收层厚度与太阳光波长的关系,采用AMPS-1D软件对β-FeSi2薄膜电池的伏安特性进行了模拟。通过研究β-FeSi2薄膜吸收层厚度与太阳光波长的关系,得到了相应的计算公式以及β-FeSi2薄膜吸收层最佳厚度是200nm到250nm。对于β-FeSi2/Si电池模拟结果表明,硅衬底厚度为1μm时,β-FeSi2薄膜电池的效率可以达到10%以上。随着硅衬底厚度的增加,电池的光电转换效率下降。硅衬底厚度为200μm或500μm时,电池的光电转换效率小于0.1%。在相同的硅衬底厚度和半导体材料掺杂浓度下,且β-FeSi2薄膜厚度为100nm-500nm时,β-FeSi2薄膜厚度的增加有利于光电转换效率的增加,但是增加的幅度呈下降趋势。在半导体材料掺杂浓度相同时,硅衬底较薄的电池有较高的光电转换效率。对于Si/β-FeSi2/Si电池模拟结果表明,掺杂浓度（1016-1019cm-3）对光电转换效率几乎没有影响,其光电转换效率最高可以达到24.7%,硅膜的厚度在20nm到200μm范围内变化时其对光电转换效率的影响小于1%。模拟结果表明,制备太阳能电池时,β-FeSi2薄膜厚度最佳值为300nm。4.制备了基于β-FeSi2薄膜的β-FeSi2/Si和Si/β-FeSi2/Si太阳能电池,并掺Mn和B来改变β-FeSi2的载流子浓度和导电类型,分别采用磁控溅射设备和丝网印刷设备来制备欧姆电极。通过实验得到了利用磁控溅射制备Ag上电极和Al下电极的适宜退火条件分别是650℃15分钟和450℃20分钟。实验证实,在Si/β-FeSi2/Si电池中,硅膜厚度在25nm到300nm变化时其对电池的光电转换效率的影响很小,在25nm-300nm内硅膜厚度对电池光电转换效率的影响与模拟结果相符,考虑到热处理过程的影响,硅膜的厚度值通常取100nm。通过掺Mn和B,β-FeSi2电池的伏安特性有明显改善,光电转换效率有明显提高。5.制备出了β-FeSi2/Si结构电池和Si/β-FeSi2/Si结构电池,测试了其伏安特性。在β-FeSi2/Si结构电池中获得的性能参数为:最大开路电压Voc=0.38V,最大短路电流Isc=0.9mA,最大光电转换效率η=0.0066%,最大填充因子FF=61%;在Si/β-FeSi2/Si结构电池中获得的性能参数为:最大开路电压Voc=0.4V,最大短路电流Isc=0.754mA,最大光电转换效率η=0.0076%,最大填充因子FF=61%。
郑月红[3]（2013）在《β-FeSi2型多元非晶合金的设计及表征》文中提出非晶FeSi2与晶态β-FeSi2相似,具有半导体性能,室温下有0.890.90eV的自接带隙,且长程无序状态的非晶态β-FeSi2能有效回避品格失配、缺陷以及多相掺杂等问题,易于大面积生长,制备工艺简单。所以非晶FeSi2有望替代品态β-FeSi2,实现铁硅化物在能源领域的大规模应用。由于非品FeSi2光电性能强烈依赖于非晶态中的短程有序,本文从β-FeSi2相的基本团簇出发,利用“团簇+连接原子”结构模型设计成分,采用吸铸法制备了Fe4Si8-xMx（M=Sn、C、Al）合金棒样品,还用磁控溅射的方法在Si（100）和Al2O3（0001）制备了Fe3M1Six（M=B、Cr、Ni、Co）和Fe-Si-Al系薄膜样品。旨在选择合适的第三组元进行合金化,考察合金化对非晶形成能力和光电性能的影响,寻找提高非配,形成能力和非晶相稳定性的有效途径,为非晶FeSi2的合成和应用打下良好基础。通过分析主要结论如下：（1）由于冷却速度不够,铸态合金棒样品均为晶体多相共存的状态,添加C和Sn的样品还出现了不同程度的偏析现象。在850℃/12h退火后,各合金棒中有较多的β相生成；且偏析的SiC有熔解迹象,如果进一步退火,有望得到较为均匀的组织；但偏析的Sn在退火后仍团聚在一起,说明添加Sn来制备β相是不可行的。（2）溅射态薄膜样品均为非晶态,并且当B、Cr和Al作为第三组元时,制备出了具有半导体性能的非晶薄膜,且第三组元不同,制备的非晶薄膜其带隙变化范围不同。在Fe3Cr1Six（3.8≤x≤17.3）系薄膜中,随着x含量的增加,即Cr含量的减少,带隙宽度从0增加到0.65eV；在Fe3B1Six（5.4≤x≤9.9）系薄膜中,随着x含量的增加,带隙在0.65～0.60eV小范围内变化；添加Al时,带隙在0～0.60eV之间。霍尔效果表明,当B和Al作为第三组元时,迁移率（101量级）和载流子浓度（1019～1020量级）可达到与二元β-FeSi2薄膜相近。（3）对Fe3M1Six（M=B、Cr、Ni、Co）系列中部分样品进行850℃/4h退火处理后,结构分析B、Cr、Ni、Co四种元素对于退火后晶化过程的作用是不同的。相比较而言,Fe2.7Si8.4B0.9薄膜具有单一的β相且半导体性能较为明显,其电阻率为0.17Q·cm、载流子浓度为2.8×1020cm-3,迁移率为0.13cm2/V·s,带隙宽度约为0.65eV。所以引入合适的第三组元可以扩展β相相区,并实现晶态三元β型硅化物薄膜与二元β-FeSi2薄膜的平导体性能相近。
袁吉仁[4]（2011）在《新型硅基高效太阳电池的输运性能研究》文中认为全球性的能源危机和环境恶化正威胁着人类的长期稳定发展，能源与环境问题成了21世纪人类面临的两大主要问题。太阳能光伏发电是解决能源与环境问题，实现人类社会可持续发展的有效途径。然而，和传统发电方式相比，太阳电池光伏发电的成本仍然非常高，这就限制了太阳能光伏发电的大规模应用。因此，寻找太阳电池新材料、开发太阳电池新技术以进一步提高转换效率、降低生产成本是摆在面前的迫切任务。本文正是在上述背景下，结合本课题组承担的国家“863”计划等项目开展了一系列研究工作。本文主要通过数值模拟和理论分析，深入地研究了β-FeSi2太阳电池和μc-3C-SiC发射极HIT太阳电池以及杂质光伏新概念太阳电池的输运性能，预先为实验制备相关高效太阳电池提供了理论基础和技术支持。主要研究内容和研究结果包括以下几个方面：（1）构建了β-FeSi2太阳电池的数值模型，并对β-FeSi2薄膜同质结太阳电池进行了数值研究。得到β-FeSi2薄膜同质结太阳电池的最优结构参数为：发射区厚度20nm，浓度2×1018cm-3；基区厚度500nm，浓度1×1016cm-3。参数优化后的电池性能为：η=16.32%，Jsc=45.88mA/cm2，FF=78.8%，Voc=0.451V。通过计算得到该薄膜电池的理论极限转换效率可以达到21.11%。（2）研究了发射区参数、光入射面、界面态和各种复合机制等因素对β-FeSi2/c-Si异质结太阳电池性能的影响。结果表明：采用p型β-FeSi2与n型c-Si配置的异质结电池性能更佳，且太阳光从β-FeSi2面入射要好于从Si面入射。高的界面态密度会导致很多光生载流子的复合以及产生大的反向饱和电流。由于β-FeSi2的光吸收系数非常大，使得β-FeSi2太阳电池性能对表面复合速度非常敏感，因而钝化β-FeSi2表面是制备高效β-FeSi2太阳电池的关键。同时，俄歇复合和辐射复合对器件性能影响较小，而当体SRH复合寿命大于1μs时则SRH复合对电池转换效率影响很小。β-FeSi2/c-Si异质结太阳电池的发射区优化参数为：p型发射区β-FeSi2薄膜厚度350nm，掺杂浓度为2×1017cm-3，转换效率可以达到19.49%。β-FeSi2/c-Si异质结太阳电池的理论极限效率可以达到28.12%。（3）提出把β-FeSi2电池用作叠层电池的底电池，使太阳光谱利用范围扩宽到近红外区1400nm以上，并从理论上详细探讨了各种因素对a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层薄膜电池性能的影响。结果表明：a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层电池的子电池光吸收层的最优厚度分别为260nm/900nm/40nm，此时各子电池的电流比较匹配，电池转换效率可以达到19.80%。μc-Si子电池的优化带隙为1.30eV，可使a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层薄膜电池的转换效率最高。对于a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层电池，AM0光谱辐照时转换效率最高，其次是AM1.0，最小的是AM1.5G。该叠层薄膜电池的转换效率温度系数为-0.308%/K，比μc-Si单结电池要小，仅大于a-Si单结电池，因此具有很好的温度系数，适合于热带地区的使用。当改善a-Si和μc-Si材料的品质后，a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层薄膜电池的短路电流密度可以达到16mA/cm2左右，且电池转换效率可能达到24.50%。（4）提出用μc-3C-SiC材料取代a-Si作为HIT电池的发射极。结果表明：用μc-3C-SiC材料作HIT太阳电池的发射极，可以有效地减少短波区光吸收损失，改善蓝光光谱响应，使得电池的短路电流密度增大，进而提高电池的转换效率。（5）针对杂质光伏新概念太阳电池，研究了分别掺入单能级IPV杂质Te和In对晶体硅电池性能的影响。结果表明：掺入单能级IPV杂质Te，电池的短路电流密度可以增加5.38mA/cm2，电池转换效率净增量为2.79%。IPV效应使电池的近红外光谱响应产生了延展，且当电池内部陷光越好时，近红外光谱响应延展越宽。对于靠近价（导）带边的受（施）主型IPV杂质，电子（空穴）热俘获截面大小对提高IPV电池转换效率有关键作用，可以根据IPV杂质的热俘获截面来判断它们用于IPV电池对提高电池转换效率的潜能。（6）研究了IPV杂质能级位置和双能级IPV杂质Mg对晶体硅电池性能的影响，以及同时掺入In和Tl两种不同IPV杂质时对电池性能的影响。结果表明：对于施主型IPV杂质，当杂质能级位于导带下0.200.25eV区间时，所掺入的杂质将使IPV电池的转换效率净增量最大化。当有两个能级起作用时，能级位置不是较优的能级将分流部分入射的子带光子，使得电池转换效率低于单能级在较优位置起作用时的转换效率。对于掺两种不同的IPV杂质，可以改变其中一种杂质的浓度使电池效率提高。
马玉英[5]（2011）在《脉冲激光沉积（PLD）制备β-FeSi2薄膜及性能研究》文中研究说明硅（Si）基电子学和集成电路已成为当代发展电子计算机、通信、电子控制和信息处理等高科技领域的强大支柱,因此,硅基半导体电子产业已成为当今信息产业的主导。硅基发光材料能够充分利用硅集成工业发展起来的较为成熟的各种硅基纳米技术,并可以实现同硅基芯片工艺的兼容。因此,对该材料的发光特性研究已成为光电材料领域的研究热点之一。硅基材料能否高效率发光,决定着硅基材料能否在光电子领域中占据主角位置。然而Si属间接带隙材料,导带和价带的最低值不在K空间的同一点。根据K守恒原理,注入到Si导带底的电子与价带顶的空穴的复合必须借助声子的参与,它是一个多体跃迁的过程,带间复合发光的效率至少比砷化镓小三个量级。因此寻找高效率新型硅基发光材料和器件一直以来都是科学家和工程师们关注的热点。寻求能与硅工艺兼容的高效率发光硅基化合物材料的关键在于:材料的带隙能量要比Si小,并且应与硅晶格常数比较接近,能与Si匹配生长。而β-FeSi2作为少数半导体型金属硅化物之一,它在室温下的禁带宽度约为0.87 eV（小于1.1eV）,发光波长在1.5μm附近,其发光波长与SiO2光纤窗口（～1.55μm）匹配比较好,β-FeSi2材料对能量为1.0eV的光子具有较高的吸收系数,理论的光电转换效率可达到16%～23%。此外,β-FeSi2可以在硅基片上外延生长,并且其制备方法与现有硅基集成电路的制备方法相兼容,β-FeSi2材料的这些性能使它在太阳能电池、图像传感器以及发光二极管等方面有很好的应用前景。更是由于组成β-FeSi2的原材料Fe、Si元素在地壳中大量存在,并且β-FeSi2材料在制造和使用的过程中都不会产生有毒物质,对人体和环境都不会造成污染,所以β-FeSi2材料又被称为环境友好型半导体材料。本课题是在参阅了大量国内外文献的基础上,根据国内外最新研究动态,结合实验室的实际条件而确定的。本文对采用脉冲激光沉积和热退火技术制备β-FeSi2薄膜的工艺进行了研究,所取得的主要研究结果如下:1.利用脉冲激光沉积（PLD）和热退火技术使用合金铁靶在Si（100）和Si（111）衬底上溅射制备出了单一相的β-FeSi2薄膜。并用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、原子力显微镜（AFM）、激光扫描共聚焦3D显微镜分析、傅里叶红外吸收（FTIR）谱和光致发光谱（PL）等测试手段详细的分析了β-FeSi2薄膜的结构、组分、形貌、光吸收和光致发光特性。2.通过XRD、SEM、AFM分析手段,研究了沉积时间对制备β-FeSi2薄膜质量的影响。通过比较不同溅射时间下制备的β-FeSi2薄膜的结构特性及表面形貌,发现制备的单一相β-FeSi2薄膜材料出现了不常见的β-FeSi2（331）和β-FeSi2 （800）两个衍射峰。并且在其他相同沉积条件下,随着溅射时间的增加薄膜表面颗粒形状趋于球形化,颗粒大小变得均匀,颗粒间接触越紧密,在溅射40分钟制备的β-FeSi2薄膜的结晶质量最好,衍射峰强度最高,半高宽最小。3.通过XRD、SEM、AFM及FTIR谱分析,研究了靶基距变化对沉积β-FeSi2薄膜质量的影响,发现在其他相同沉积条件下,靶距在30mm-40mm之间变化时,薄膜表面颗粒分布逐渐变紧凑,薄膜致密性和薄膜表面的大颗粒缺陷得到改善,薄膜的红外吸收度增加。靶基距为40mm时的粗糙度最小,薄膜表面粒子分布比较均匀,颗粒致密性较好,红外吸收度最高。靶距大于40mm后,薄膜质量明显降低。4.通过XRD、SEM分析了不同衬底和退火环境下制备的β-FeSi2薄膜的结构特性,比较发现,Si（100）衬底上生长薄膜表面形貌较好,而Si（111）衬底上生长的薄膜结晶质量高。经过高温扩散炉退火后的β-FeSi2薄膜的择优生长取向较原位退火的β-FeSi2薄膜增强。5.通过XRD、3D显微、AFM、TEM、PL谱分析方法,研究了制备的β-FeSi2薄膜的多晶结构及表面形貌,并简要分析了其生长机理。
高恒蛟[6]（2011）在《提高热电材料β-FeSi2转化率的工艺研究》文中指出随着全球环境污染和能源危机的日益严重,开发新型环保能源替代材料已越来越受到世界各国的重视。β-FeSi2是一种半导体热电材料,可在高温环境中工作,具有在500900℃温度范围内的高温热电转换功能;β-FeSi2具有抗氧化性强、原料来源丰富、性能稳定、价格低廉等优点,选用低纯度的工业原料进行制备对其热电性能无明显影响;另外,在β-FeSi2制备过程中掺杂微量的Cu、Co、B、Al等元素可以形成p型或者n型半导体,明显提高了β-FeSi2的热电性能,避免由于半导体两只脚材料的热膨胀系数不同而引起的热电元器件制作上的困难。正是由于以上优点,β-FeSi2已成为一种很有发展前途的热电材料。本文采用燃烧合成-热处理工艺合成热电材料β-FeSi2,用简单的方法来快速制备高纯度的β-FeSi2。使用该工艺可以提高β-FeSi2的实际应用价值,为该材料的广泛推广应用、直接投入工业生产降低了成本。本文以Fe粉、Si粉、KNO3为原料,通过球磨混料增加反应物的机械能,经过球磨工艺后的试样有利于燃烧合成反应的进行。本文从以下几个方面进行了研究:1.对比分析掺杂Cu和不掺杂Cu对最终合成产物β-FeSi2的影响,总结掺杂形成p型或者n型半导体的机理;2.在配料阶段通过改变铁硅原子配比,研究不同的硅含量对合成产物β-FeSi2转化率的影响;3.对于燃烧合成的中间产物α-Fe2Si5选用箱式电阻炉分别选取不同的保温温度、保温时间进行退火处理,之后进行XRD分析,总结相转变α-Fe2Si5→β-FeSi2合理的热处理工艺。研究表明:1.掺杂0.5 at%的Cu在热处理过程中能显着提高共析反应（α→β+Si）的反应进程,完全地将α-Fe2Si5转变为β-FeSi2,形成P型半导体,而未掺杂Cu的燃烧合成产物经过热处理工艺,XRD衍射图谱显示始终存在相转变不完全的α-Fe2Si5相;2.以不同的铁硅原子比例配制的原料经过燃烧合成-热处理工艺制备热电材料β-FeSi2,对其转化率有较大的影响,在混料阶段按Fe:Si=1:3的原子比例制备β-FeSi2,XRD分析表明,过量的Si单质提高了Si+ε→β的相转变过程,很大程度上能够消除ε相,增加β-FeSi2的含量;3.当热处理条件为800℃、2h时完全消除了α-Fe2Si5相,β-FeSi2峰值最强,产物颗粒尺寸明显减小,大尺寸颗粒消失,内部组织比较均匀。
牛华蕾[7]（2009）在《纳米β-FeSi2和a-Si混合结构稳定性与性能研究》文中提出β-FeSi2作为一种新型的半导体材料,具有正交晶体结构,直接带隙0.85-0.87ev,对应的波长是1.3-1.5um,理论光电转化率可以达到16%-23%;β-FeSi2又是环境友好型半导体,合成它所需要的元素即含量丰富又安全;β-FeSi2还可以与硅工艺兼容,正是这些优点使其在硅基半导体器件、光电器件、热电器件及光伏器件等方面得到广泛的应用;另外因为β-FeSi2具有高的光吸收能力,有望用于新太阳能电池。然而它的带隙性能还没有一个定论,激发能得到光信号还比较弱,难以达到应用所需要的水平。在前期研究中,我们已经成功的制备了纳米β-FeSi2颗粒/a-Si多层膜,并在室温测到其发光性能,但是在对纳米β-FeSi2颗粒/a-Si多层膜微结构表征过程中,发现850℃/8h退火后纳米β-FeSi2颗粒出现层间扩散趋势,本次实验试图对多层膜进行更长时间的退火,专门研究退火对纳米β-FeSi2颗粒/a-Si结构稳定性的影响;同时尝试采用其它的实验方法制备铁硅薄膜。制备所得薄膜对其结构、成分及光学性能进行检测和分析。论文分以下两部分:1,利用射频磁控溅射的方法在Si（100）基片上成功的制备连续性和平整性较好的Fe/Si多层膜,经过850℃/12h退火,发现薄膜相组成没有变化,但是结构不再稳定,其中令人惊奇的是退火后形成一层厚厚非晶Si层,非晶Si主要来自于基体硅的非晶化,当硅的沉积时间长时,原来多层膜中的非晶Si也有贡献。非晶层的起始生成位置是在β-FeSi2颗粒一侧。非晶层的长大需要基体Si扩散做补充,同时剩余多层结构中反应生成的β-FeSi2相会越过非晶层扩散到顶层铁硅化合物层。非晶硅向基体硅的推进是需要Fe的存在。界面前沿的少量Fe元素的存在催化了晶体Si到非晶Si的转变。样品中铁硅非晶对样品的吸收有明显贡献。2,利用微波ECR等离子体源增强非平衡磁控溅射法,在Si（100）基片上成功制备了非晶铁硅薄膜;并探究铁硅沉积功率的改变、氢气的加入与否和退火对薄膜的结构和性能的影响;样品经过850℃/4h退火处理后,Fe的功率40W和50W的样品成功制备埋入非晶中的β-FeSi2颗粒;对退火前后样品的带隙进行测定,发现一定配比的铁硅非晶对样品的吸收也有贡献,证实一定配比的铁硅非晶有半导体特性。
付大鹏[8]（2009）在《大尺寸β-FeSi2薄膜制备工艺的研究》文中研究表明本文采用磁控溅射方法制备了均一大尺寸环境半导体β-FeSi2薄膜,并用X射线衍射、扫描电镜研究了不同Fe膜厚度对制备β-FeSi2薄膜的影响以及不同退火条件（温度、时间）对大尺寸β-FeSi2薄膜的结构特征和显微结构的影响,并对制备的大尺寸Fe膜以及β-FeSi2薄膜通过SEM进行了均匀性分析。研究了不同Fe膜厚度对β-FeSi2薄膜生长的影响。研究结果表明：100 nm是最佳的Fe膜厚度,β-FeSi2的XRD衍射峰的数目最多,峰的强度也最大。在膜厚超过200 nm时,样品的主要成分为FeSi,随着膜厚的减少,开始出现β-FeSi2在减至100nm时,薄膜中已经全部是β-FeSi2,膜厚继续减少,相同退火条件下,样品中开始出现β-FeSi2,且随着膜厚的减少,α-FeSi2逐步的增多。研究了热处理工艺对大尺寸β-FeSi2薄膜的影响。对880℃不同退火时间的样品进行研究的结果表明：退火时间从10个小时开始,有少量α-FeSi2出现,但样品中的主要成分是FeSi。在退火12小时以后,样品有大量β-FeSi2衍射峰出现,同时也有FeSi的衍射峰出现。在15个小时退火后,衍射峰的强度很高,并且只有β-FeSi2衍射峰出现,而在18个小时退火后,β-FeSi2衍射峰的强度则开始明显下降,所以15个小时为最佳的退火时间。对不同热处理温度的样品进行研究的结果表明：880℃是β-FeSi2的最佳热处理温度。低于870℃,其生成物主要是FeSi,而高于880℃,β-FeSi2则开始向α-FeSi2转变。对900℃不同退火时间的样品研究结果表明,在900℃条件下退火可直接产生α-FeSi2,而不经过β-FeSi2转换。研究了大尺寸Fe膜以及经退火所生成的大尺寸β-FeSi2薄膜的均匀性。研究结果表明：使用本实验室的磁控溅射仪制备的尺寸为30×30 mm的大尺寸Fe膜均匀性一致,且对该Fe膜退火后,亦可得到均匀性一致的30×30 mm的大尺寸β-FeSi2薄膜。
周幼华,童恒明,乔燕[9]（2007）在《β-FeSi2半导体薄膜的研究进展》文中认为综述了半导体β-FeSi2薄膜的制备、薄膜的表征、能带的特点、电学、光学性质等方面的研究进展,讨论了几种用于Si衬底上外延生长β-FeSi2薄膜方法的优缺点,分析了制备高品质β-FeSi2薄膜所存在的理论和技术上的难题,展望了β-FeSi2薄膜作为新光电材料的应用前景.
周幼华[10]（2007）在《脉冲激光沉积法制备β-FeSi2半导体薄膜的研究》文中认为半导体β-FeSi2是一种潜在的性能优良的发光、光电、热电、太阳能电池材料,它可用于制作薄膜光电器件、薄膜太阳能电池、热电器件、磁性半导体器件。β-FeSi2也是一种环保型半导体材料,其从制造、使用和废弃都可以不对生态造成破坏。论文首先综述了β-FeSi2的基本性能、应用前景、常用的制备方法及国内外研究现状;本学位论文是围绕脉冲激光沉积法制备β-FeSi2薄膜而开展的一系列的研究工作。（1）采用分析纯的Fe粉和Si粉为原料合成了FeSi2合金,研究了硅粉和铁粉合成FeSi2的动力学过程。（2）研究了飞秒激光作用在FeSi2合金靶、Bi4Ti3O12陶瓷靶、Cu单质靶上等离子体羽的一般规律;研究了飞秒激光作用产生的等离子体的传输规律。（3）将飞秒脉冲激光沉积法（fsPLD, femtosecond Pulse Laser Deposition）引入到β-FeSi2薄膜的制备工艺中,并与准分子（excimer）激光沉积法进行了比较,得到了脉冲激光沉积β-FeSi2薄膜的适宜条件;采用飞秒脉冲激光沉积法在Si（100）、Si（111）衬底上制备了单相均匀连续的β-FeSi2薄膜,有效的解决了传统脉冲激光沉积法中产生大量微米级的微滴的技术缺陷。（4）研究了fsPLD在沉积β-FeSi2薄膜过程中,在不同的衬底上、不同的沉积温度和退火温度下,β-FeSi2薄膜的生长规律。研究了β-FeSi2/Si薄膜的生长和Si衬底取向之间的关联性。（5）采用fsPLD +固相反应法（RDE, Solid-state Reaction Epitaxy）在Si（100）和Si（111）衬底上制备了β-FeSi2薄膜,这是脉冲激光沉积β-FeSi2薄膜的一种新的尝试。（6）采用X射线衍射仪（XRD, X-Ray Diffraction）、扫描探针显微镜（SPM, Scan Probe Microscope）、场扫描电镜（FSEM, Field Scan Electron Microscope）、能谱仪（EDS, Energy-Dispersive X-Ray Spectroscopy）、显微激光拉曼光谱仪（MRS, Micro Raman spectrophotometer）、背散射（EBSD, Electron Back Scattering Diffraction）、高分辨透射电镜（HRTEM, High Resolution Transmission Electron Microscopy）等仪器研究了薄膜的结构、组分、表面形貌;采用紫外可见光光谱仪（UV-VIS-NIR spectrophotometer）、傅立叶红外光谱仪（FTIR,Fourier- Transform Infrared Spectrophotometer）研究了薄膜的光学性质;在室温下观察到了β-FeSi2薄膜在1.53μm的光致发光;薄膜的直接能隙约为0.85eV。（7）将在500℃的温度下沉积并保温5 h的β-FeSi2/Si（100）薄膜制作成霍尔元件,在多功能物性测量系统（PPMS, Physical Properties Measurement System）中测得该样品的电阻率ρ1为8.28×10-3 ?cm,霍耳系数RH=4.3×102 m3/coul,该薄膜样品为P型半导体。在500℃的温度下沉积并保温5 h的β-FeSi2/Si（100）和β-FeSi2/Si（111）薄膜样品的I-V特性曲线观察到0.22 V和0.25 V光生伏特。（8）采用飞秒脉冲激光沉积在Si衬底上制备了多晶钛酸铋铁电薄膜。在室温下的制备的Bi4Ti3O12薄膜呈高c轴取向的;衬底温度为500℃的温度时,Bi4Ti3O12薄膜呈高a轴取向的。测量了所制备的Bi4Ti3O12薄膜铁电特性和I-V特性;通过建立一个分布参数电路模型讨论了铁电特性和I-V特性曲线之间的关联性。
二、离子注入合成β-FeSi_2薄膜的显微结构（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、离子注入合成β-FeSi_2薄膜的显微结构（论文提纲范文）
（1）磁控溅射法制备Fe-Si化合物薄膜的研究（论文提纲范文）
| 前言 |
| 1 实验部分 |
| 1.1 实验材料及条件 |
| 1.2 Fe靶的清洗 |
| 1.3 Si基片的清洗 |
| 1.4 样品制备过程 |
| 2 结果与讨论 |
| 2.1 溅射气压对硅化物形成的影响 |
| 2.2 退火时间对硅化物形成的影响 |
| 3 结语 |
（2）基于β-FeSi2薄膜的太阳能电池研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 β-FeSi_2的基本性质 |
| 1.2.1 Fe-Si二元体系相图 |
| 1.2.2 β-FeSi_2的晶体结构 |
| 1.2.3 β-FeSi_2的光电特性 |
| 1.3 基于 β-FeSi_2的器件研究现状 |
| 1.3.1 β-FeSi_2薄膜的制备方法 |
| 1.3.2 基于 β-FeSi_2薄膜的发光器件 |
| 1.3.3 基于 β-FeSi_2薄膜的太阳能电池 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第二章 太阳能电池基本原理 |
| 2.1 PN结对太阳光的吸收 |
| 2.2 太阳能电池基本原理 |
| 2.3 太阳能电池基本结构 |
| 2.4 太阳能电池等效电路 |
| 2.5 太阳能电池伏安特性 |
| 2.6 太阳能电池光伏特性的影响因素 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 制备与表征测试设备 |
| 3.1 制备设备 |
| 3.1.1 磁控溅射镀膜系统 |
| 3.1.2 高真空热处理炉 |
| 3.2 表征设备 |
| 3.2.1 X射线衍射仪 |
| 3.2.2 场发射扫描电子显微镜 |
| 3.3 测试设备 |
| 3.3.1 霍尔效应测试仪 |
| 3.3.2 紫外/可见/近红外分光度计 |
| 3.3.3 少子寿命测试仪 |
| 3.3.4 太阳能电池I-V测试系统 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 β-FeSi_2薄膜的制备及性能研究 |
| 4.1 β-FeSi_2薄膜的制备参数 |
| 4.2 退火温度对 β-FeSi_2薄膜形成的影响 |
| 4.3 退火时间对 β-FeSi_2薄膜形成的影响 |
| 4.4 Fe膜厚度对 β-FeSi_2薄膜形成的影响 |
| 4.5 β-FeSi_2薄膜的光学特性 |
| 4.6 β-FeSi_2薄膜的电学特性 |
| 4.7 分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 第五章 β-FeSi_2薄膜异质结的制备及性能研究 |
| 5.1 β-FeSi_2/Si异质结 |
| 5.1.1 β-FeSi_2/Si异质结的制备 |
| 5.1.2 β-FeSi_2/Si异质结的表征 |
| 5.1.3 β-FeSi_2/Si异质结的光学特征 |
| 5.1.4 β-FeSi_2/Si异质结的电学特征 |
| 5.2 Si/β-FeSi_2/Si双异质结 |
| 5.2.1 Si/β-FeSi_2/Si双异质结的制备 |
| 5.2.2 Si/β-FeSi_2/Si双异质结的表征 |
| 5.2.3 Si/β-FeSi_2/Si双异质结的光学特征 |
| 5.2.4 Si/β-FeSi_2/Si双异质结的电学特征 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 β-FeSi_2薄膜电池的模拟 |
| 6.1 AMPS-1D软件介绍 |
| 6.2 β-FeSi_2/Si薄膜电池的模拟 |
| 6.2.1 N-β-FeSi_2/P-c-Si电池模拟 |
| 6.2.2 P-β-FeSi_2/N-c-Si电池模拟 |
| 6.3 Si/β-FeSi_2/Si薄膜电池的模拟 |
| 6.4 β-FeSi_2薄膜厚度与太阳光波长的关系 |
| 6.4.1 薄膜厚度的计算 |
| 6.4.2 薄膜的吸收系数 |
| 6.4.3 薄膜吸收层厚度与光子波长关系 |
| 6.5 本章小结 |
| 第七章 β-FeSi_2薄膜电池的制备及测试 |
| 7.1 β-FeSi_2/Si异质结电池 |
| 7.1.1 磁控溅射制备电极 |
| 7.1.2 丝网印刷制备电极 |
| 7.2 Si/β-FeSi_2/Si双异质结电池 |
| 7.2.1 磁控溅射制备电极 |
| 7.2.2 丝网印刷制备电极 |
| 7.3 分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 |
| 攻读学位期间第一作者发表的论文 |
| 攻读学位期间参加的学术活动情况 |
| 攻读学位期间参加的科研项目 |
（3）β-FeSi2型多元非晶合金的设计及表征（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 绪论 |
| 1.1 半导体过渡金属硅化物 |
| 1.2 β-FeSi_2的性能 |
| 1.2.1 β-FeSi_2的基本性能 |
| 1.2.2 β-FeSi_2/Si组合的光电性能研究及应用 |
| 1.2.3 β-FeSi_2热电性能的改善 |
| 1.3 非晶态Fe-Si薄膜 |
| 1.4 本课题的意义及主要内容 |
| 2 合金的成分设计、制备及表征 |
| 2.1 成分设计 |
| 2.2 样品制备 |
| 2.2.1 块体样品的制备 |
| 2.2.2 薄膜样品的制备 |
| 2.2.3 样品的退火 |
| 2.3 样品的表征方法 |
| 2.3.1 成分分析方法 |
| 2.3.2 微结构分析方法 |
| 2.3.3 光电性能分析方法 |
| 3 Fe_4Si_(8-x)N_x(M=C、Sn和Al)系体材料 |
| 3.1 Fe-Si-C三元体材料 |
| 3.2 Fe-Si-Sn三元体材料 |
| 3.3 Fe-Si-Sn-C四元体材料 |
| 3.4 Fe-Si-Al三元体材料 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Fe-Si-M系三元薄膜 |
| 4.1 Fe_3Si_8M_1(M=B、Cr、Ni、Co)型三元薄膜 |
| 4.1.1 薄膜成分分析 |
| 4.1.2 薄膜退火前后的结构分析 |
| 4.1.3 薄膜退火前后性能的比较 |
| 4.1.4 小结 |
| 4.2 Fe_3Cr_1Si_x系三元薄膜 |
| 4.2.1 溅射态Fe_3Cr_1Si_x系薄膜的成分分析 |
| 4.2.2 溅射态Fe_3Cr_1Si_x系薄膜的结构分析 |
| 4.2.3 溅射态Fe_3Cr_1Si_x系薄膜的性能分析 |
| 4.2.4 小结 |
| 4.2.5 退火后Fe_3Cr_1Si_x系薄膜的结构分析 |
| 4.2.6 退火后Fe_3Cr_1Si_x系薄膜的性能分析 |
| 4.2.7 小结 |
| 4.3 Fe_3B_1Si_x系三元非晶薄膜 |
| 4.3.1 成分分析 |
| 4.3.2 结构分析 |
| 4.3.3 性能分析 |
| 4.3.4 小结 |
| 4.4 Fe-Si-Al系三元非晶薄膜 |
| 4.4.1 成分分析 |
| 4.4.2 结构分析 |
| 4.4.3 性能分析 |
| 4.4.4 小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（4）新型硅基高效太阳电池的输运性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 β-FeSi2太阳电池的研究进展 |
| 1.2.2 HIT太阳电池的研究进展 |
| 1.2.3 杂质光伏太阳电池的研究进展 |
| 1.3 本论文的主要研究工作 |
| 第二章 太阳电池的物理基础 |
| 2.1 太阳常数与大气质量 |
| 2.2 半导体中的光吸收 |
| 2.3 半导体中的复合过程 |
| 2.4 太阳电池基本理论 |
| 2.4.1 太阳电池的工作原理 |
| 2.4.2 太阳电池的等效电路 |
| 2.4.3 太阳电池的输出特性与相关参数 |
| 2.4.4 太阳电池的量子效率 |
| 2.5 太阳电池数值模拟方法 |
| 2.5.1 半导体器件基本方程 |
| 2.5.2 电荷密度分布 |
| 2.5.3 边界条件 |
| 2.5.4 数值方法 |
| 2.5.5 模拟软件 |
| 第三章 β-FeSi2太阳电池 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 β-FeSi2材料的基本性质 |
| 3.3 β-FeSi2材料参数 |
| 3.4 β-FeSi2同质结太阳电池 |
| 3.4.1 器件建模 |
| 3.4.2 β-FeSi2同质结电池结构优化 |
| 3.4.3 β-FeSi2带隙对同质结电池性能的影响 |
| 3.4.4 输运性能 |
| 3.4.5 理论极限转换效率 |
| 3.5 β-FeSi2/Si异质结太阳电池 |
| 3.5.1 器件建模 |
| 3.5.2 发射区参数优化 |
| 3.5.3 n-β-FeSi2/p-c-Si异质结输运 |
| 3.5.4 光入射面对电池性能的影响 |
| 3.5.5 Si层为窗口层时参数对β-FeSi2/Si电池性能的影响 |
| 3.5.6 β-FeSi2带隙对β-FeSi2/c-Si电池性能的影响 |
| 3.5.7 界面态对电池性能的影响 |
| 3.5.8 各种复合机制对电池性能的影响 |
| 3.5.9 理论极限转换效率 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 a-Si/μc-Si/β-FeSi2叠层太阳电池 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 器件建模 |
| 4.3 参数设置 |
| 4.4 子电池吸收层对电池性能的影响 |
| 4.5 μc-Si子电池带隙对电池性能的影响 |
| 4.6 不同光谱辐照对电池性能的影响 |
| 4.7 工作温度对电池性能的影响 |
| 4.8 理想太阳电池的转换效率 |
| 4.9 本章小结 |
| 第五章 μc-3C-SiC发射极HIT太阳电池 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 器件建模 |
| 5.3 参数设置 |
| 5.4 μc-3C-SiC发射极HIT太阳电池的输运性能 |
| 5.5 本征非晶硅层对μc-3C-SiC发射极HIT电池性能的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 杂质光伏太阳电池 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论模型 |
| 6.3 材料参数 |
| 6.4 单能级杂质Te对IPV电池性能的影响 |
| 6.4.1 掺杂浓度对电池性能的影响 |
| 6.4.2 电池内部前后表面反射系数对电池性能的影响 |
| 6.5 单能级杂质In的热俘获截面对IPV电池性能的影响 |
| 6.6 双能级杂质Mg对IPV电池性能的影响 |
| 6.7 掺In和Tl两种不同杂质对IPV电池性能的影响 |
| 6.8 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 主要创新点和特色 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）脉冲激光沉积（PLD）制备β-FeSi2薄膜及性能研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 第一节 β-FeSi_2材料的基本性质 |
| 第二节 β-FeSi_2材料的应用前景及研究现状 |
| 第三节 β-FeSi_2材料的制备方法 |
| 第四节 选题依据和本论文内容安排 |
| 第二章 脉冲激光沉积技术(PLD)制备薄膜材料原理 |
| 第一节 PLD 技术原理及装置图 |
| 第二节 PLD 技术特点 |
| 第三节 PLD 技术工艺中影响薄膜生长的因素 |
| 第三章 β-FeSi_2薄膜的制备过程及主要测试手段 |
| 第一节 β-FeSi_2薄膜制备过程及实验设备 |
| 第二节 实验中所需要的主要材料和试剂 |
| 第三节 样品的测试表征方法 |
| 第四章 β-FeSi_2薄膜的制备及结构性能研究 |
| 第一节 溅射时间对β-FeSi_2薄膜结构性能的影响 |
| 第二节 靶基距对β-FeSi_2薄膜结构性能的影响 |
| 第三节 衬底及退火环境对β-FeSi_2薄膜结构的影响 |
| 第四节 β-FeSi_2薄膜的生长机理探究 |
| 第五节 小结 |
| 第五章 结论 |
| 第一节 本论文的主要研究成果 |
| 第二节 对今后工作的建议 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
| 致谢 |
（6）提高热电材料β-FeSi2转化率的工艺研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 热电材料的研究现状及应用 |
| 1.1.1 热电材料热电效应原理 |
| 1.1.2 热电材料的研究现状 |
| 1.1.3 热电材料的应用前景 |
| 1.2 热电材料β-FeSi_2 简介 |
| 1.2.1 热电材料β-FeSi_2 发展现状 |
| 1.2.2 β-FeSi_2 的晶体结构 |
| 1.2.3 β-FeSi_2 的相转变过程 |
| 1.2.4 β-FeSi_2 的制备方法简介 |
| 1.2.5 β-FeSi_2 的应用前景 |
| 1.3 燃烧合成技术简介及应用 |
| 1.3.1 燃烧合成技术的发展过程及我国的发展现状 |
| 1.3.2 燃烧合成技术的特点 |
| 1.3.3 燃烧合成技术的热力学理论 |
| 1.3.4 燃烧合成燃烧模式 |
| 1.3.5 燃烧合成技术的应用 |
| 1.4 本课题提出的背景 |
| 第二章 实验内容及工艺方案 |
| 2.1 实验内容 |
| 2.2 实验原料及设备 |
| 2.2.1 实验原料 |
| 2.2.2 实验设备 |
| 2.3 实验工艺方案 |
| 2.4 实验过程 |
| 第三章 铜掺杂对合成产物相组成的影响分析 |
| 3.1 实验过程 |
| 3.2 燃烧合成反应的可行性分析 |
| 3.3 KN0_3 含量对合成产物的相组成的影响 |
| 3.4 铜掺杂对合成产物相组成的影响 |
| 3.4.1 未掺杂铜的热处理产物的相组成 |
| 3.4.2 n 型和p 型半导体形成原理 |
| 3.4.3 掺杂铜的热处理产物的相组成 |
| 3.5 合成产物的断口形貌分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 硅含量对热电材料β-FeSi_2转化率的影响 |
| 4.1 实验过程 |
| 4.2 燃烧合成产物中残余熔渣的相结构 |
| 4.3 硅含量对合成产物相组成的影响 |
| 4.4 合成产物热处理后的形貌分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热处理工艺对铁硅化合物相转变的影响 |
| 5.1 实验过程 |
| 5.2 热处理温度对合成产物相组成的影响 |
| 5.3 热处理时间对合成产物相组成的影响 |
| 5.4 热处理条件对产物形貌的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（7）纳米β-FeSi2和a-Si混合结构稳定性与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 引言 |
| 1 β-FeSi_2材料综述 |
| 1.1 β-FeSi_2的晶体结构 |
| 1.2 β-FeSi_2的光学性能 |
| 1.3 β-FeSi_2的电学性能 |
| 1.4 β-FeSi_2的研究进展 |
| 1.5 β-FeSi_2的制备方法 |
| 1.6 β-FeSi_2研究面临的难题与本课题的研究目的 |
| 2 FeSi_2薄膜的制备与表征方法 |
| 2.1 薄膜的制备的方法 |
| 2.1.1 磁控溅射的基本原理 |
| 2.1.2 射频磁控溅射原理及设备 |
| 2.1.3 非平衡磁控溅射原理 |
| 2.1.4 退火处理设备 |
| 2.2 薄膜的分析方法 |
| 2.2.1 掠入射X射线衍射(GAXRD)原理 |
| 2.2.2 电子探针显微分析(EPMA) |
| 2.2.3 透射电镜(TEM)分析 |
| 2.2.4 光致荧光光谱(PL) |
| 2.2.5 吸收光谱 |
| 2.3 实验样品参数 |
| 2.3.1 射频磁控溅射法制备的Fe/Si多层膜样品实验参数 |
| 2.3.2 非平衡磁控溅射法制备的铁硅薄膜样品实验参数 |
| 2.3.3 两种实验方法制备的薄膜样品的表征 |
| 3 射频磁控溅射法制备的Fe/Si多层膜的结构及带隙分析 |
| 3.1 前期研究结果 |
| 3.1.1 X射线分析结果 |
| 3.1.2 透射电镜分析结果 |
| 3.2 X射线分析及相关讨论 |
| 3.3 透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.1 Fe/Si沉积时间比是15/1的透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.2 Fe/Si沉积时间比是15/2的透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.3 Fe/Si沉积时间比是15/3的透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.4 Fe/Si沉积时间比是15/4的透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.5 Fe/Si沉积时间比是15/5的透射电镜分析及相关讨论 |
| 3.3.6 堆垛层错分析 |
| 3.3.7 透射电镜分析小结 |
| 3.4 带隙测定和分析 |
| 3.4.1 未退火样品带隙测定和分析 |
| 3.4.2 退火样品带隙测定和分析 |
| 4 非平衡磁控溅射法制备铁硅薄膜的结构及带隙分析 |
| 4.1 电子探针的结果分析 |
| 4.2 X射线衍射分析 |
| 4.3 透射电镜分析及相关讨论 |
| 4.3.1 EDAX分析 |
| 4.3.2 Fe靶功率为40W样品的透射电镜分析 |
| 4.3.3 Fe靶功率为50W样品的透射电镜分析 |
| 4.3.4 Fe靶功率为80W样品的透射电镜分析 |
| 4.3.5 Fe的含量对薄膜生长的影响 |
| 4.4 铁硅薄膜的带隙测定和分析 |
| 4.4.1 未退火样品带隙测定和分析 |
| 4.4.2 退火样品带隙测定和分析 |
| 5 两种实验方法制备的薄膜的光致发光信号的测定 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（8）大尺寸β-FeSi2薄膜制备工艺的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 环境半导体β-FeSi2的研究背景及基本性质 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 什么是环境半导体材料 |
| 1.1.2 研究环境半导体材料的意义 |
| 1.1.3 β-FeSi2作为一种环境半导体光电子材料的研究意义 |
| 1.1.4 制备均一大尺寸β-FeSi2薄膜的意义 |
| 1.2 半导体β-FeSi2的基本性质 |
| 1.2.1 Fe-Si化合物 |
| 1.2.2 β-FeSi2的晶体结构 |
| 1.2.3 β-FeSi2薄膜与衬底Si之间的外延关系 |
| 1.2.4 β-FeSi2的电子及能带结构 |
| 1.2.5 β-FeSi2的光学性质 |
| 1.2.6 β-FeSi2的导电、掺杂及输运性质 |
| 1.2.7 β-FeSi2的热电性质 |
| 1.3 β-FeSi2薄膜的制备技术 |
| 1.3.1 固相外延法 |
| 1.3.2 反应沉积外延法 |
| 1.3.3 分子束外延 |
| 1.3.4 磁控溅射法 |
| 1.3.5 制备方法的比较 |
| 1.4 β-FeSi2的研究现状及存在的问题 |
| 1.4.1 国内外研究现状 |
| 1.4.2 β-FeSi2研究存在的问题 |
| 1.4.3 论文的主要内容和解决的关键问题 |
| 第二章 β-FeSi2的制备方法与表征手段 |
| 引言 |
| 2.1 制备仪器和测试仪器简介 |
| 2.1.1 磁控溅射仪简介 |
| 2.1.2 高真空退火设备简介 |
| 2.1.3 X射线衍射仪 |
| 2.1.4 扫描电镜(SEM) |
| 2.2 实验所需的原材料 |
| 2.3 靶材与基片的清洗 |
| 第三章 Fe膜厚度对β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 引言 |
| 3.1 工艺参数的设定和制备过程 |
| 3.2 Fe膜厚度对β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 3.2.1 晶体结构表征(XRD) |
| 3.2.2 晶体显微结构表征(SEM) |
| 小结 |
| 第四章 热处理参数对大尺寸β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 引言 |
| 4.1 工艺参数的设定和制备过程 |
| 4.2 退火温度对大尺寸β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 4.2.1 晶体结构表征(XRD) |
| 4.2.2 晶体显微结构表征(SEM) |
| 4.3 退火时间对大尺寸β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 4.3.1 固定退火温度900℃、不同退火时间对大尺寸β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 4.3.2 固定退火温度880℃、不同退火时间对大尺寸β-FeSi2薄膜生长的影响 |
| 小结 |
| 第五章 大尺寸β-FeSi2薄膜均匀性的研究 |
| 引言 |
| 5.1 工艺参数的设定和制备过程 |
| 5.2 大尺寸Fe薄膜均匀性的分析 |
| 5.3 大尺寸β-FeSi2薄膜均匀性的分析 |
| 小结 |
| 第六章 总结 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录:发表论文及参加课题 |
（9）β-FeSi2半导体薄膜的研究进展（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 β-Fe Si2半导体薄膜的研究进展 |
| 2 β-Fe Si2薄膜的制备方法和技术难题 |
| 2.1 常用的制备方法 |
| 2.1.1 离子束外延 (IBE) |
| 2.1.2 分子束外延 (MBE) |
| 2.1.3 固相反应淀积法 (RDE) |
| 2.1.4 脉冲激光沉积 (PLD) |
| 2.2 需要克服的技术难题 |
| 2.2.1 主要理论和技术难题 |
| 2.2.2 今后的研究方向 |
| 3 β-Fe Si2的应用前景 |
（10）脉冲激光沉积法制备β-FeSi2半导体薄膜的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 问题的提出和选题的意义 |
| 1.2 β-FeSi_2 的晶体结构 |
| 1.3 β-FeSi_2 的应用前景 |
| 1.4 β-FeSi_2 的制备方法 |
| 1.5 β-FeSi_2 半导体薄膜的国内外研究现状 |
| 1.6 通用脉冲激光沉积技术简介 |
| 1.7 本文的研究内容, 方法与创新 |
| 2 脉冲激光沉积薄膜机理分析 |
| 2.1 激光和靶材的相互作用 |
| 2.2 等离子体的空间输运 |
| 2.3 PLD 沉积薄膜的生长机制 |
| 2.4 小结 |
| 3 脉冲激光沉积β-FeSi_2 薄膜的工艺条件研究 |
| 3.1 FeSi_2 合金靶材的制备 |
| 3.2 准分子激光沉积β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.3 fsPLD 制备硅基β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.4 采用fsPLD 法在Fe 衬底上生长β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.5 采用fsPLD 法在石英衬底上生长β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.6 采用fsPLD 法快速退火生长β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.7 采用fsPLD 法固相反应法生长β-FeSi_2 薄膜 |
| 3.8 小结 |
| 4 β-FeSi_2 薄膜的光学性质 |
| 4.1 nsPLD 制备的β-FeSi_2 薄膜的光学性质 |
| 4.2 fsPLD 制备的β-FeSi_2 薄膜的光学特征 |
| 4.3 β-FeSi_2 薄膜的拉曼散射研究 |
| 4.4 β-FeSi_2 薄膜的光致发光 |
| 4.5 小结 |
| 5 β-FeSi_2 薄膜的电学性质 |
| 5.1 β-FeSi_2 薄膜的霍耳效应测试 |
| 5.2 β-FeSi_2 薄膜光伏效应 |
| 5.3 小结 |
| 6 飞秒脉冲激光沉积法制备的Bi_4Ti_3O_(12) 薄膜 |
| 6.1 Bi_4Ti_3O_(12) 薄膜的XRD 分析 |
| 6.2 薄膜的表面SEM 形貌 |
| 6.3 Bi_4Ti_3O_(12) 薄膜的性质 |
| 6.4 小结 |
| 7 结论 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读学位期间发表论文目录 |
| 附录2 攻读学位期间其它科研活动 |
四、离子注入合成β-FeSi_2薄膜的显微结构（论文参考文献）
- [1]磁控溅射法制备Fe-Si化合物薄膜的研究[J]. 高伟超. 陶瓷, 2017(10)
- [2]基于β-FeSi2薄膜的太阳能电池研究[D]. 熊锡成. 贵州大学, 2015(01)
- [3]β-FeSi2型多元非晶合金的设计及表征[D]. 郑月红. 大连理工大学, 2013(09)
- [4]新型硅基高效太阳电池的输运性能研究[D]. 袁吉仁. 南京航空航天大学, 2011(12)
- [5]脉冲激光沉积（PLD）制备β-FeSi2薄膜及性能研究[D]. 马玉英. 山东师范大学, 2011(08)
- [6]提高热电材料β-FeSi2转化率的工艺研究[D]. 高恒蛟. 兰州理工大学, 2011(09)
- [7]纳米β-FeSi2和a-Si混合结构稳定性与性能研究[D]. 牛华蕾. 大连理工大学, 2009(10)
- [8]大尺寸β-FeSi2薄膜制备工艺的研究[D]. 付大鹏. 贵州大学, 2009(S1)
- [9]β-FeSi2半导体薄膜的研究进展[J]. 周幼华,童恒明,乔燕. 江汉大学学报(自然科学版), 2007(02)
- [10]脉冲激光沉积法制备β-FeSi2半导体薄膜的研究[D]. 周幼华. 华中科技大学, 2007(05)
标签：电池论文; 薄膜电池论文; 磁控溅射论文; 退火处理论文; 太阳能电池工作原理论文;