采用二维自适应流体模型对高速率微晶硅生长机理的研究

本课题提出模拟VHF-PECVD制备低温高速微晶硅薄膜的等离子体沉积过程。通过建立等离子体二维自适应流体模型，围绕主要反应粒子的质量、动量和能量平衡来描述等离子体中各种薄膜生长前驱物的动力学过程与系统尺寸、调控生长条件之间的关系，认识微晶硅薄膜的生长机理。通过多种等离子体诊断技术，深刻认识等离子体参数对微晶硅薄膜生长微观动力学的影响，同时改变辉光功率、激发频率、硅烷浓度、电极间距等宏观沉积参数，同对所获微晶硅薄膜物理特性的对照，来获得宏观沉积参数与高速沉积微晶硅薄膜之间的内在联系，以验证模型计算的可对照性并提供修正依据，为VHF-PECVD技术高速沉积微晶硅薄膜工艺优化提供指导。针对目前硅薄膜电池下一代非晶硅/微晶硅叠层太阳电池研究，力图模拟揭示高速率沉积微晶硅薄膜的带有普适性的沉积机理，可缩短研制周期，相信能有利于推动微晶硅薄膜太阳电池的产业化进程，为光伏事业作出重大贡献。