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新型广谱硅材料的制备及其光电性能研究

新型广谱硅材料的制备及其光电性能研究
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作者: 著
出版社: 原子能出版社
2021-05
版次: 1
ISBN: 9787522113623
装帧: 平装
开本: 16开
页数: 232页
字数: 230.000千字
正文语种: 简体中文
分类: 工程技术
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  • 本书介绍了硅材料的结构与性能、分类及应用、主要制备技术及工艺，重点对太阳能电池、探测器等硅基光电子器件的结构与原理做了阐述，在此基础上分析了新型广谱硅材料的特点、结构、光电性能、研究现状及其在光电子器件方面的应用。本书中作者围绕硫族元素超饱和掺杂硅材料的制备、结构、特性、超饱和硫掺杂硅探测器与太阳能电池的研制及性能等方面开展了系列研究工作，并在相关实验及研究成果的基础上，对新型广谱硅材料的相关后续研究提出了一些意见和建议。 刘德伟，汉族，1979年生，河南濮阳人。2012年毕业于中国科学院半导体研究所微电子学与固体电子学专业，获工学博士学位。现为郑州轻工业大学副教授、硕士研究生导师，主要从事光电材料与器件、新能源材料与器件、正电子谱学等方面的研究工作。 第1章  硅材料概述
      1.1  引言
      1.2  硅材料的结构与性能
      1.3  硅材料的分类
      1.4  硅材料的制备技术
      1.5  硅材料的应用
    第2章  硅基光电子器件及原理
      2.1  硅基光电子器件
      2.2  硅基太阳能电池的结构与原理
      2.3  硅基光电探测器的结构与原理
      2.4  硅材料中的能级理论
    第3章  新型广谱硅材料
      3.1  引言
      3.2  新型广谱硅材料的特点
      3.3  硅材料的超饱和掺杂
      3.4  新型广谱硅材料的研究现状
    第4章  制备新型广谱硅材料的实验设备
      4.1  高能离子注入机
      4.2  激光辐照系统
      4.3  管式炉退火设备
      4.4  超快热处理设备
    第5章  新型广谱硅材料的激光制备方法
      5.1  脉冲激光与硅表面的相互作用
      5.2  皮秒脉冲激光制备方法
      5.3  飞秒脉冲激光制备方法
    第6章  新型广谱硅材料的离子注入制备方法
      6.1  离子注入模型
      6.2  管式炉退火
      6.3  超快热处理退火
      6.4  飞秒脉冲激光退火
      6.5  皮秒脉冲激光退火
      6.6  准分子激光退火
      6.7  CO2激光退火
    第7章  新型广谱硅材料的结构与性能表征
      7.1  扫描电子显微镜
      7.2  透射电子显微镜
      7.3  原子力显微镜
      7.4  共聚焦拉曼光谱
      7.5  光学性能测试
      7.6  电流-电压特性测试
      7.7  霍尔效应测试
      7.8  光谱响应测试
      7.9  量子效率测试
    第8章  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的制备及性能分析
      8.1  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的制备
      8.2  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的形貌特征
      8.3  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的电学性能
      8.4  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的光学性能
      8.5  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的拉曼光谱
    第9章  离子注入激光辐照硅材料的制备与性能分析
      9.1  离子注入激光辐照硅材料的制备
      9.2  离子注入硅材料的掺杂浓度随深度的变化
      9.3  离子注入硅材料的光吸收谱
      9.4  皮秒激光辐照对硫离子注入硅材料光吸收率的影响
      9.5  纳秒准分子激光辐照对硫离子注入硅材料光吸收率的影响
    第10章  离子注入条件对广谱硅材料结构及性能的影响
      10.1  离子注入条件对硫超饱和掺杂硅光吸收率的影响
      10.2  离子注入条件对硒超饱和掺杂硅结构及光吸收率的影响
      10.3  离子注入条件对碲超饱和掺杂硅形貌及光电性能的影响
    第11章  二次退火对超饱和掺杂硅材料光吸收率的影响
      11.1  管式炉二次退火对材料光吸收率的影响
      11.2  快速二次退火对材料光吸收率的影响
      11.3  纳秒准分子激光二次退火对材料光吸收率的影响
      11.4  离子注入激光辐照硅材料的电学性能
      11.5  离子注入激光辐照硅材料的拉曼光谱
    第12章  退火工艺对广谱硅材料结构及光电性能的影响
      12.1  管式炉退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.2  快速热退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.3  纳秒激光退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.4  皮秒激光退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.5  广谱硅材料微结构与光电性能的关联及调控机理
    第13章  皮秒激光气相掺杂硅探测器的研制与性能分析
      13.1  皮秒激光辐照气相掺杂硅探测器的研制
      13.2  皮秒激光辐照气相掺杂P型硅探测器的性能分析
      13.3  皮秒激光辐照气相掺杂N型硅探测器的性能分析
    第14章  离子注入激光辐照硅探测器的研制与性能分析
      14.1  离子注入激光辐照硅探测器的研制
      14.2  离子注入皮秒激光辐照硅探测器的性能分析
      14.3  离子注入脉冲激光辐照及二次退火硅探测器的性能分析
      14.4  超饱和掺杂硅探测器的红外响应与增益机理
      14.5  本章小结
    第15章  超饱和硫掺杂硅太阳能电池的研制及其性能分析
      15.1  超饱和硫掺杂硅太阳能电池结构
      15.2  超饱和硫掺杂硅太阳能电池工艺流程
      15.3  超饱和硫掺杂硅太阳能电池性能分析
      15.4  超饱和硫掺杂硅太阳能电池的总结与展望
    第16章  总结
    参考文献
  • 内容简介:
    本书介绍了硅材料的结构与性能、分类及应用、主要制备技术及工艺，重点对太阳能电池、探测器等硅基光电子器件的结构与原理做了阐述，在此基础上分析了新型广谱硅材料的特点、结构、光电性能、研究现状及其在光电子器件方面的应用。本书中作者围绕硫族元素超饱和掺杂硅材料的制备、结构、特性、超饱和硫掺杂硅探测器与太阳能电池的研制及性能等方面开展了系列研究工作，并在相关实验及研究成果的基础上，对新型广谱硅材料的相关后续研究提出了一些意见和建议。
  • 作者简介:
    刘德伟，汉族，1979年生，河南濮阳人。2012年毕业于中国科学院半导体研究所微电子学与固体电子学专业，获工学博士学位。现为郑州轻工业大学副教授、硕士研究生导师，主要从事光电材料与器件、新能源材料与器件、正电子谱学等方面的研究工作。
  • 目录:
    第1章  硅材料概述
      1.1  引言
      1.2  硅材料的结构与性能
      1.3  硅材料的分类
      1.4  硅材料的制备技术
      1.5  硅材料的应用
    第2章  硅基光电子器件及原理
      2.1  硅基光电子器件
      2.2  硅基太阳能电池的结构与原理
      2.3  硅基光电探测器的结构与原理
      2.4  硅材料中的能级理论
    第3章  新型广谱硅材料
      3.1  引言
      3.2  新型广谱硅材料的特点
      3.3  硅材料的超饱和掺杂
      3.4  新型广谱硅材料的研究现状
    第4章  制备新型广谱硅材料的实验设备
      4.1  高能离子注入机
      4.2  激光辐照系统
      4.3  管式炉退火设备
      4.4  超快热处理设备
    第5章  新型广谱硅材料的激光制备方法
      5.1  脉冲激光与硅表面的相互作用
      5.2  皮秒脉冲激光制备方法
      5.3  飞秒脉冲激光制备方法
    第6章  新型广谱硅材料的离子注入制备方法
      6.1  离子注入模型
      6.2  管式炉退火
      6.3  超快热处理退火
      6.4  飞秒脉冲激光退火
      6.5  皮秒脉冲激光退火
      6.6  准分子激光退火
      6.7  CO2激光退火
    第7章  新型广谱硅材料的结构与性能表征
      7.1  扫描电子显微镜
      7.2  透射电子显微镜
      7.3  原子力显微镜
      7.4  共聚焦拉曼光谱
      7.5  光学性能测试
      7.6  电流-电压特性测试
      7.7  霍尔效应测试
      7.8  光谱响应测试
      7.9  量子效率测试
    第8章  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的制备及性能分析
      8.1  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的制备
      8.2  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的形貌特征
      8.3  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的电学性能
      8.4  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的光学性能
      8.5  皮秒激光辐照气相掺杂硅材料的拉曼光谱
    第9章  离子注入激光辐照硅材料的制备与性能分析
      9.1  离子注入激光辐照硅材料的制备
      9.2  离子注入硅材料的掺杂浓度随深度的变化
      9.3  离子注入硅材料的光吸收谱
      9.4  皮秒激光辐照对硫离子注入硅材料光吸收率的影响
      9.5  纳秒准分子激光辐照对硫离子注入硅材料光吸收率的影响
    第10章  离子注入条件对广谱硅材料结构及性能的影响
      10.1  离子注入条件对硫超饱和掺杂硅光吸收率的影响
      10.2  离子注入条件对硒超饱和掺杂硅结构及光吸收率的影响
      10.3  离子注入条件对碲超饱和掺杂硅形貌及光电性能的影响
    第11章  二次退火对超饱和掺杂硅材料光吸收率的影响
      11.1  管式炉二次退火对材料光吸收率的影响
      11.2  快速二次退火对材料光吸收率的影响
      11.3  纳秒准分子激光二次退火对材料光吸收率的影响
      11.4  离子注入激光辐照硅材料的电学性能
      11.5  离子注入激光辐照硅材料的拉曼光谱
    第12章  退火工艺对广谱硅材料结构及光电性能的影响
      12.1  管式炉退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.2  快速热退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.3  纳秒激光退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.4  皮秒激光退火对超饱和掺杂硅微结构及光电性能的影响
      12.5  广谱硅材料微结构与光电性能的关联及调控机理
    第13章  皮秒激光气相掺杂硅探测器的研制与性能分析
      13.1  皮秒激光辐照气相掺杂硅探测器的研制
      13.2  皮秒激光辐照气相掺杂P型硅探测器的性能分析
      13.3  皮秒激光辐照气相掺杂N型硅探测器的性能分析
    第14章  离子注入激光辐照硅探测器的研制与性能分析
      14.1  离子注入激光辐照硅探测器的研制
      14.2  离子注入皮秒激光辐照硅探测器的性能分析
      14.3  离子注入脉冲激光辐照及二次退火硅探测器的性能分析
      14.4  超饱和掺杂硅探测器的红外响应与增益机理
      14.5  本章小结
    第15章  超饱和硫掺杂硅太阳能电池的研制及其性能分析
      15.1  超饱和硫掺杂硅太阳能电池结构
      15.2  超饱和硫掺杂硅太阳能电池工艺流程
      15.3  超饱和硫掺杂硅太阳能电池性能分析
      15.4  超饱和硫掺杂硅太阳能电池的总结与展望
    第16章  总结
    参考文献
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