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浙江大学硕士学位论文 王晓泉 2003年5月
为横坐标，膜厚为纵坐标作图可得出在此参数下的薄膜沉积速率，如图2.6所示。
曲线拟合的结果显示，在膜厚比较薄的情况下，薄膜生长的厚度与沉积的时间成正比关系，在此条件下沉积速率约为8.6纳米/分，由此可知，在此条件下沉积8分钟能制得具有较好减反射效果的氮化硅薄膜。
180150 Thickness(nm)120906030048121620 图 2.6 氮化硅薄膜在温度300℃,SiH4/NH3
＝1：3，功率20W时的膜厚与时间的关系
Time(min)2.5.2 氢等离子体的钝化实验
为了考察氢等离子体对单晶硅和多晶硅的钝化效果，我们进行了不同条件下氢等离子体处理对单晶硅和多晶硅电池与材料的钝化实验，并使用微波光电导衰减法和电池效率测试仪测试了钝化前后材料的少子寿命变化和电池电学性能变化。同时也进行了先沉积SiNx薄膜再氢等离子体处理的比较实验。具体结果和分析见第四章。
2.5.2 薄膜样品的退火处理
为了研究SiNx薄膜的热稳定性，我们进行了一系列的沉积薄膜后退火的实验。使用PECVD在Cz硅片上沉积了约70nm厚的折射率约为2.15的SiNx薄膜后（温度300℃,流量比SiH4/ NH3＝1：3，功率20W），采用传统的退火炉和新兴
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的快速热退火炉进行了不同时间和温度下的退火比较，并测试了衬底材料的载流子迁移率和少子寿命以及制成电池后的电学性能，具体结果和分析见第五章。
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第三章 PECVD沉积SiNx:H薄膜性质研究
由于PECVD沉积富含氢的氮化硅薄膜具有高介电常数，高绝缘性能，漏电低，对钠和水汽具有良好的阻挡能力等物理性质，虽然它已在数年前乃至十数年前就被广泛研究【66~72】，但这些研究多数都是着眼于氮化硅薄膜在集成电路工艺中的掩蔽作用和绝缘作用，国内对它应用在太阳电池减反射膜方面的研究报道目前还很少见，这是因为国内的厂家对减反射膜的研究时间不长等原因造成的。本实验利用各种手段对氮化硅薄膜的几个主要性质做了初步的研究。
3.1 表面与截面形貌
(a) (b)
图3.1 氮化硅薄膜的AFM表面形貌图（1750nm×1600nm）(a)平面图；(b)立体图
在研究薄膜表面与截面形貌时，我们选取了以Cz硅片为衬底的82nm厚的
氮化硅薄膜样品，图3.1是使用原子力显微镜观察到的薄膜样品表面形貌图,由图可看出，在10万倍的分辨率下，薄膜表面仍无明显起伏，AFM的测试结果显示薄膜的粗糙度约为3nm。这说明在本实验中，使用PECVD沉积的氮化硅薄膜表面相当平整光滑。在500倍的光学显微镜和20，000倍的扫描电子显微镜下也显示了类似的结果，如图3.2所示。
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图 3.2 氮化硅薄膜的SEM表面形貌图
图3.3是使用扫描电子显微镜拍摄的氮化硅样品的截面形貌图，照片上部的一条黑线是82nm厚的氮化硅薄膜，薄膜下方是单晶硅衬底，上方是样品托盘。由图可见，膜的厚度非常均匀，和硅衬底结合较致密。
图 3.3 氮化硅薄膜的SEM截面形貌图
3.2 光学性质
作为新型的太阳电池减反射膜，氮化硅薄膜的光学性质主要表现在对入射光的减反射性能上。第一章已经介绍过，对于地面用太阳电池，最佳的单层减反
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