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退火温度和β-FeSi2薄膜厚度对n-β-FeSi2/p-Si异质结太阳电池的影响 被引量：9
1
作者 郁操 侯国付 +3 位作者 刘芳 孙建 赵颖 耿新华 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期662-665,676,共5页
本文采用室温直流磁控溅射Fe-Si组合靶的方法,并通过后续退火温度的优化得到了单一相高质量的β-FeSi2薄膜。结果表明,在本实验条件下得到的未掺杂的β-FeSi2薄膜在室温下是n型导电的,其电学特性存在一个退火温度的最优点:800℃。而且... 本文采用室温直流磁控溅射Fe-Si组合靶的方法,并通过后续退火温度的优化得到了单一相高质量的β-FeSi2薄膜。结果表明,在本实验条件下得到的未掺杂的β-FeSi2薄膜在室温下是n型导电的,其电学特性存在一个退火温度的最优点:800℃。而且在这个最佳温度点上,在Si(111)衬底上外延得到的薄膜载流子迁移率比在Si(100)上高出了一倍多。在上述研究的基础上,采用p-Si(111)单晶片作为外延生长β-FeSi2薄膜的衬底,并通过退火温度和薄膜厚度的优化制备出了国内第一个n-β-FeSi2/p-Si异质结太阳电池,其Jsc=7.90 mA/cm2,Voc=0.21V,FF=0.23,η=0.38%。 展开更多
关键词 β-fesi2薄膜 直流磁控溅射 退火温度 异质结太阳电池
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不同溅射气压对β-FeSi2形成的影响木 被引量：2
2
作者 曾武贤 谢泉 +4 位作者 梁艳 张晋敏 肖清泉 杨吟野 任学勇 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期367-369,共3页
采用磁控溅射方法，在不同的溅射气压（Ar气0．5-3．0Pa）条件下沉积纯金属Fe到Si（100）衬底上，通过真空退火炉在800℃对样品进行保温2h，直接形成了正交的β-FeSi2薄膜，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、椭偏光谱仪，对不同... 采用磁控溅射方法，在不同的溅射气压（Ar气0．5-3．0Pa）条件下沉积纯金属Fe到Si（100）衬底上，通过真空退火炉在800℃对样品进行保温2h，直接形成了正交的β-FeSi2薄膜，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜（SEM）、椭偏光谱仪，对不同溅射气压下合成的β-FeSi2薄膜的结晶特性、表面形貌及光学性能进行表征，研究了不同溅射气压对制备β-FeSi2薄膜的影响。结果表明：在1．5Pa时能形成较好的β-FeSi2薄膜，临界溅射气压在2．0Pa附近，当溅射气压低与临界值时，β-FeSi2薄膜的成核密度较高，且成核密度随溅射气压的增大而降低；当溅射气压超过临界值以后，β-FeSi2薄膜的成核密度基本不变；薄膜的折射率n随压强的增大而增大，消光系数k随压强的增大而减小。 展开更多
关键词 Β-fesi2 溅射气压 XRD SEM 椭偏光谱
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真空热处理制备β-FeSi2光电薄膜的研究 被引量：1
3
作者 沈鸿烈 高超 黄海宾 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第A01期370-372,共3页
磁控溅射法沉积的Fe／Si多层膜和Fe单层膜经真空热处理后制备了β-FeSi2薄膜。[Fe1nm／Si3.2nm]60多层膜在〈880℃温度下真空热处理2h后，样品均呈现β（220）／（202）择优取向，而Fe单层膜制备的样品则易形成β-FeSi2与ε-FeSi相的混... 磁控溅射法沉积的Fe／Si多层膜和Fe单层膜经真空热处理后制备了β-FeSi2薄膜。[Fe1nm／Si3.2nm]60多层膜在〈880℃温度下真空热处理2h后，样品均呈现β（220）／（202）择优取向，而Fe单层膜制备的样品则易形成β-FeSi2与ε-FeSi相的混合物，且取向杂乱。在920℃真空热处理后，两种样品都形成了α-FeSi2薄膜。原子力显微镜分析表明，样品表面粗糙度随热处理温度升高而变大，最大表面均方根粗糙度约为16nm。卢瑟福背散射分析发现，Fe／Si多层膜样品热处理过程中元素再分布很小。根据光吸收谱测量，Fe／Si多层膜制备的β-Fesi2薄膜的禁带宽度为0．88eV。 展开更多
关键词 光电薄膜 Β-fesi2 真空热处理 磁控溅射
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β-FeSi2材料的生长、性质及其在光电子器件中的应用 被引量：1
4
作者 陈荔群 李成 赖虹凯 《中国材料科技与设备》 2006年第4期16-19,共4页
过渡金属硅化物β-FeSi2是具有直接带隙特性的半导体材料，禁带宽度约0．8eV，是制作硅基光电子光源及探测器件以及太阳能电池，热电器件等最有发展前景的硅基材料之一。目前，已经用多种方法在硅衬底上进行了薄膜外延生长及器件制作的... 过渡金属硅化物β-FeSi2是具有直接带隙特性的半导体材料，禁带宽度约0．8eV，是制作硅基光电子光源及探测器件以及太阳能电池，热电器件等最有发展前景的硅基材料之一。目前，已经用多种方法在硅衬底上进行了薄膜外延生长及器件制作的尝试，取得了一定的成功。文中就近年来β-FeSi2薄膜材料的生长，性质以及在光电子器件中的应用进行了评述。 展开更多
关键词 Β-fesi2 光学性质 光电子器件
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环境友好半导体β-FeSi2薄膜的制备方法研究 被引量：2
5
作者 马道京 张晋敏 +3 位作者 王衍 朱培强 陈站 谢泉 《纳米科技》 2009年第5期35-39,共5页
分析了制备和热处理过程中薄膜沉积方法和沉积条件、沉积速率、薄膜厚度、热处理方法和热处理条件等因素对β-FeSi2相的形成的影响，结果表明，影响β-FeSi2相形成的决定性因素是热处理的温度和时间，此外薄膜的沉积方法和薄膜厚度对β-... 分析了制备和热处理过程中薄膜沉积方法和沉积条件、沉积速率、薄膜厚度、热处理方法和热处理条件等因素对β-FeSi2相的形成的影响，结果表明，影响β-FeSi2相形成的决定性因素是热处理的温度和时间，此外薄膜的沉积方法和薄膜厚度对β-FeSi2相也有重要的影响。 展开更多
关键词 薄膜制备 环境友好半导体β-fesi2 热处理工艺
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β-FeSi2/Si异质结的伏安特性分析
6
作者 张立敏 张晋敏 +3 位作者 郑旭 熊锡成 唐华杰 金浩 《纳米科技》 2013年第2期10-13,共4页
用磁控溅射方法制备β-FeSi2/Si异质结，在分析其伏安特性的基础上探索其是否适合制备红外探测器，XRD、SEM分析表明，该方法能得到纯净、表面平整的β-FeSi2/Si薄膜；在室温下异质结的I—V特性具有很好的整流特性，整流效率约为Idirect... 用磁控溅射方法制备β-FeSi2/Si异质结，在分析其伏安特性的基础上探索其是否适合制备红外探测器，XRD、SEM分析表明，该方法能得到纯净、表面平整的β-FeSi2/Si薄膜；在室温下异质结的I—V特性具有很好的整流特性，整流效率约为Idirect／Ireverse～10^2，分流电阻约为38．4kΩ，零偏压下的电流响应率约为26μA／W。推算结果表明，该异质结的红外探测率约为1．479×10^9cm·√Hz/W，适合用于制备红外探测器。 展开更多
关键词 磁控溅射 Β-fesi2 SI异质结 伏安特性
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半导体材料β-FeSi2的发光性质研究
7
作者 康双双 谢泉 +1 位作者 张晋敏 熊锡成 《纳米科技》 2014年第2期77-81,共5页
半导体材料β-FeSi2作为一种新型的光学活性材料引起了人们的广泛关注。β-FeSi2材料的发光波长在1．5μm，是光纤通信的重要波段，且能与已经发展起来的硅集成工艺兼容。文章概述了近年来β-FeSi2材料发光性质的研究成果，尤其是在改... 半导体材料β-FeSi2作为一种新型的光学活性材料引起了人们的广泛关注。β-FeSi2材料的发光波长在1．5μm，是光纤通信的重要波段，且能与已经发展起来的硅集成工艺兼容。文章概述了近年来β-FeSi2材料发光性质的研究成果，尤其是在改善发光性能上所做出的努力，为实现材料在器件上的应用和进一步的材料研究提供了有益的参考。 展开更多
关键词 Β-fesi2 硅位错发光 非辐射复合 光致发光 电致发光
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环境半导体β-FeSi2的研究进展
8
作者 高晓波 谢泉 《纳米科技》 2012年第6期81-84,共4页
文章简要介绍了半导体β—FeSi2的基本性质及制备方法，讲述了β-FeSi2在太阳能电池、红外探测器和热电转换方面的应用，并对目前存在的问题及未来的研究动向做了简要的讨论。
关键词 Β-fesi2 制备技术 太阳能电池 红外探测器 热电材料
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采用FeSi2温差电元件转换汽车废气余热
9
作者 王凤跃 余秀法 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 1990年第1期44-48,共5页
关键词 汽车 废气利用 fesi2 温差发电器
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放电等离子烧结FeSi2的热电转换特性
10
《金属功能材料》 CAS 2015年第6期28-28,共1页
日本IWAKI明星大学产业合作研究中心铃木裕宣等人，采用放电等离子烧结法，制造了FeSi2，并与Ag板结合，组成热电发电器件，评估其热电转换特性，得出如下结论：（1）FeSi与Ag接合处无孔隙，未形成合金相。（2）Ag与FeSi2组合件在热端8... 日本IWAKI明星大学产业合作研究中心铃木裕宣等人，采用放电等离子烧结法，制造了FeSi2，并与Ag板结合，组成热电发电器件，评估其热电转换特性，得出如下结论：（1）FeSi与Ag接合处无孔隙，未形成合金相。（2）Ag与FeSi2组合件在热端873K和冷端293K时，可获得17．3mw功率。 展开更多
关键词 放电等离子烧结法 fesi2 转换特性 热电 产业合作 电器件 合金相 组合件
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铁硅化合物β-FeSi_2带间光学跃迁的理论研究 被引量：16
11
作者 闫万珺 谢泉 +3 位作者 张晋敏 肖清泉 梁艳 曾武贤 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1381-1387,共7页
采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用... 采用基于第一性原理的赝势平面波方法系统地计算了β-FeSi2基态的几何结构、能带结构和光学性质.能带结构计算表明β-FeSi2属于一种准直接带隙半导体,禁带宽度为0.74eV;其能态密度主要由Fe的3d层电子和Si的3p层电子的能态密度决定;利用计算的能带结构和态密度分析了带间跃迁占主导地位的β-FeSi2材料的介电函数、反射谱、折射率以及消光系数等光学性质计算结果,复介电函数的计算结果表明β-FeSi2具有各向异性的性质;吸收系数最大峰值为2.67×105cm-1. 展开更多
关键词 Β-fesi2 电子结构 光学特性
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Fe-Sm-Si热电合金的电学特性 被引量：3
12
作者 李伟文 赵新兵 +2 位作者 朱铁军 邬震泰 曹高劭 《稀有金属材料与工程》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期51-54,共4页
采用悬浮熔炼法制备了Fe-Sm-Si热电合金材料,并研究了其电学输运特性。实验表明:在Fe1-xSmxSi2合金中,Sm为n型掺杂元素,Sm轻掺杂时,试样仍为p型,随着Sm量的增加,试样的Seebeck系数和功率因子都降低;Sm含量x 0.4的高Sm硅化物试样为n型,其... 采用悬浮熔炼法制备了Fe-Sm-Si热电合金材料,并研究了其电学输运特性。实验表明:在Fe1-xSmxSi2合金中,Sm为n型掺杂元素,Sm轻掺杂时,试样仍为p型,随着Sm量的增加,试样的Seebeck系数和功率因子都降低;Sm含量x 0.4的高Sm硅化物试样为n型,其中,热电性能最好的试样成分为Fe0.6Sm0.4Si2,其电阻率在10-5W穖数量级,而Seebeck系数仍达到80 mV稫-1左右。其机理被认为是由于Sm的4f层电子的贡献。 展开更多
关键词 热电材料 电学性能 功率因子 fesi2
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n-β-FeSi_2/p-Si异质结太阳电池的计算机模拟 被引量：5
13
作者 许文英 陈凤翔 王嘉赋 《武汉理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期21-24,35,共5页
主要以AFORS-HET软件来模拟n-β-FeSi2/c-Si(p)/μc-Si(p+)太阳电池的性能,讨论了发射区和μc-Si背场的特性对异质结太阳电池转换效率的影响。模拟结果发现:发射层的厚度增加会显著减低电池的短路电流密度,从而影响电池的转换效率;发射... 主要以AFORS-HET软件来模拟n-β-FeSi2/c-Si(p)/μc-Si(p+)太阳电池的性能,讨论了发射区和μc-Si背场的特性对异质结太阳电池转换效率的影响。模拟结果发现:发射层的厚度增加会显著减低电池的短路电流密度,从而影响电池的转换效率;发射层的掺杂浓度也是影响异质结太阳电池光伏性能的一个重要参数;界面态对电池的影响是不容忽视的,为获得高效率的太阳电池,需尽可能将界面态缺陷密度控制在1010 cm-2/eV以下;微晶硅背场可有效提高太阳电池的转换效率,但要求背场掺杂至少要达到1019 cm-3以上。 展开更多
关键词 βfesi2 AFORS-HET模拟 界面态密度 背场
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用质量分离的低能离子束外延法生长β-FeSi_2半导体外延膜的初步研究 被引量：3
14
作者 姚振钰 任治璋 +4 位作者 王向明 刘志凯 黄大定 秦复光 林兰英 《Journal of Semiconductors》 EI CAS CSCD 北大核心 1992年第8期518-521,共4页
采用质量分析的低能离子束外延法生长了半导体性质的β-FeSi_2外延薄膜.就我们所知,在用同类方法的研究中,国际上尚属首次.AES测量及RHEED观察肯定了外延的β-FeSi_2的存在;垂直入射的光透射谱又证实了外延膜是具有直接禁带的、禁带宽... 采用质量分析的低能离子束外延法生长了半导体性质的β-FeSi_2外延薄膜.就我们所知,在用同类方法的研究中,国际上尚属首次.AES测量及RHEED观察肯定了外延的β-FeSi_2的存在;垂直入射的光透射谱又证实了外延膜是具有直接禁带的、禁带宽度为～0.84 eV的半导体性质的薄膜.室温下的霍耳迁移率μH达600 cm^2V^(-1)s^(-1),比文献报道高两个量级. 展开更多
关键词 离子束外延法 fesi2 半导体 薄膜
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β-FeSi_2热电材料的研究进展 被引量：7
15
作者 李伟文 赵新兵 周邦昌 《材料导报》 EI CAS CSCD 2002年第5期14-16,共3页
综述了β-FeSi_2热电材料晶体学和电子学的基本性质,介绍了通过掺杂和改变微观结构以改善β-FeSi_2热电性能这两种常用方法,并指出其存在问题和研究方向。
关键词 研究进展 Β-fesi2 热电材料 功能材料 热电性能 晶体学 电子学 微观结构 电子结构
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快速凝固β-FeSi_2半导体的热电性能 被引量：5
16
作者 朱铁军 赵新兵 +2 位作者 胡淑红 邬震泰 周邦昌 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第3期280-281,共2页
研究了由快速凝固粉烧结制备的ｐ型 Ｆｅ０．９２５Ｍｎ０．０７５Ｓｉ２－０．１７％（质量分数）Ｃｕ样品的热电性能随温度的变化。Ｘ射线衍射分析表明，快速凝固粉由α相和ε相组成。烧结样品８００℃退火 ２１ｈ后，完全转变为β半... 研究了由快速凝固粉烧结制备的ｐ型 Ｆｅ０．９２５Ｍｎ０．０７５Ｓｉ２－０．１７％（质量分数）Ｃｕ样品的热电性能随温度的变化。Ｘ射线衍射分析表明，快速凝固粉由α相和ε相组成。烧结样品８００℃退火 ２１ｈ后，完全转变为β半导体相。烧结时间对β－Ｆｅ－Ｓｉ２合金的热电性能有较大的影响，烧结时间地长．Ｓｅｅｂｅｃｋ系数和电阻率越小。 展开更多
关键词 Β-fesi2 热电材料 热电性能
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热电材料β-FeSi_2机械合金化和热处理相变 被引量：7
17
作者 陈鑫 黄海波 李凡 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期898-901,共4页
用机械合金化法研制出了β-FeSi2热电材料.研究了球料比、球磨时间等机械合金化参数以及热处理工艺对Fe-Si合金相变的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了Fe-Si合金相组成及微观形貌.研究结果表明:在球料比为80∶1、... 用机械合金化法研制出了β-FeSi2热电材料.研究了球料比、球磨时间等机械合金化参数以及热处理工艺对Fe-Si合金相变的影响.采用X射线衍射仪(XRD)及扫描电子显微镜(SEM)分析了Fe-Si合金相组成及微观形貌.研究结果表明:在球料比为80∶1、球磨速度为450r/min的条件下,球磨5h后的粉体的组成相为α-Fe2Si5,β-FeSi2和ε-FeSi;随着球磨时间的延长,Fe-Si合金粉体的颗粒度变细,成分更加均匀,β-FeSi2的含量逐渐增多;增加球料比也能使Fe-Si合金粉体中的β-FeSi增多;经800℃热处理保温0.5h后可以获得单相β-FeSi. 展开更多
关键词 Β-fesi2 热电材料 机械合金化
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稀土Er掺杂β-FeSi_2光电特性研究 被引量：3
18
作者 张春红 张忠政 +3 位作者 闫万珺 周士芸 邓永荣 桂放 《四川大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1335-1339,共5页
采用第一性原理的赝势平面波方法对β-FeSi_2掺杂稀土元素铒(Er)的光电特性进行了计算与分析.计算结果表明:Er掺杂后,β-FeSi_2晶胞体积变大,且Er掺杂后更倾向于置换FeII的Fe原子.对能带结构分析可知,掺入Er后费米能级附近的能带结构变... 采用第一性原理的赝势平面波方法对β-FeSi_2掺杂稀土元素铒(Er)的光电特性进行了计算与分析.计算结果表明:Er掺杂后,β-FeSi_2晶胞体积变大,且Er掺杂后更倾向于置换FeII的Fe原子.对能带结构分析可知,掺入Er后费米能级附近的能带结构变得平缓,Er置换Fe导致费米能级向下移入价带中,带隙明显变窄.掺杂Er原子明显提高了静态介电常数,降低了吸收系数峰值,说明Er掺杂后材料的光电特性发生了变化. 展开更多
关键词 Β-fesi2 掺杂 第一性原理 能带结构 光学性质
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