SiO2阻挡层在太阳能领域的应用.ppt

3. SiO2和SiNx对AZO薄膜性能影响对比 SiNx SiO2 3. SiO2和SiNx对AZO薄膜性能影响对比 SiNx/AZO SiO2/AZO 从形貌上看，在两种衬底上沉积的AZO薄膜没有什么差别，这就排除了由于表面粗糙度的不同对透过率的影响。 PECVD沉积SiNx工艺重复性实验 样品编号 膜厚 均匀度 （1δ）% 1 2 3 100410-2 43 40 100412-1 39 34 30 13.1 100413-2 41 43 49 9.39 100413-3 39 38 35 5.58 100413-4 45 38 26 26.4 1 2 3 4 5 6 100413-5 41 28 26 52 41 42 25.4 实验目的：验证同一片样品的厚度及透过率的均匀性；验证工艺重复性。 1 2 3 4 5 6 1 2 膜厚测试位置简图 透过率测试位置简图 样品 膜厚 (nm) 透过率 (%) 0412-2-1 43 87.37 0412-2-2 49 88.90 0412-3-1 38 87.38 0412-3-2 35 87.06 0412-4-1 38 88.06 0412-4-2 36 88.42 小结：在该工艺条件下， SiNx的厚度在40nm左右，由于膜厚较小，台阶仪测试误差较大，覆盖了PECVD工艺的重复性。SiNx的透过率在88%左右，低于玻璃90.6%。总体来看， SiNx的工艺重复性在可接受的范围。 内部资料，注意必威体育官网网址 调研总结用于前电极AZO阻挡层的SiO2薄膜性能要求 2. SiO2薄膜溅射工艺调试 3. SiO2和SiN对AZO薄膜性能影响对比 ——Significant diffusion into near surface of glass ——Low levels of Na in SiOxNy Near detection limits measured on all samples (varying O2 content) ——SiOxNy is a sufficient barrier to Na diffusion up to 350°C 1.1 Na离子阻挡层 阻挡玻璃中的Na+等金属离子向TCO膜层中扩散，而避免对TCO薄膜性能造成不利影响 。 SiOxNy薄膜的性能要求：膜层具有一定的厚度和较好的致密性。 1.2 增透膜 增透膜满足的要求 ： n2=(n1·n3)1/2 2n2d=(k+1/2)λ d : 膜厚 λ:入射光波长(550nm) k : 整数 n2=1.7 d=81 nm SiO2(SiOxNy) n2≈1.7 Glass n3=1.52 AZO n1≈1.9 Glass/SiO2/AZO结构简图 具有最佳增透作用的SiO2(SiOxNy) 薄膜的折射率为1.7，厚度为81 nm。 ? ——Refractive index can be tuned between 1.5 and 2 by varying N2 /O2 ratio ? ——Reduction of film stress with increasing O2 % ——Ar（或通O2）溅射所得的SiO2膜折射率在1.45～1.47之间，接近SiO2体材料的折射 率1.458,但无法满足增透要求。工艺生长的SiNx薄膜折射率为2.0～2.2之间，也 不满足增透要求。 ——沉积SiOxNy薄膜可通过改变气体流量来调节薄膜折射率，能够满足增透要求。 Fig. 1. Variation of refractive index of TiO2 and SiO2 films as a function of the O2/Ar+O2 ratio. S.-H. Jeong et al. / Vacuum 76 (2004) 507–515 1.2 增透膜 1.3 玻璃衬底覆盖层 除了阻挡层和减反层，SiO2膜层在玻璃和AZO之间，可将玻璃表面没有清洗掉的杂质覆盖，同时为AZO薄膜的生长提供另外一种衬底表面状态，对其生长机制、结晶状态及后期的腐蚀有重要的影响。 Fig. 1. (a) X-ray diffraction patterns for AZO thin films (100 nm in thickness) deposited on different substrates, and (b) substrate-