Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu tenkých vrstev oxidu křemíku deponovaných metodou PECVD s využitím rf výboje (13,56 MHz). Vrstvy byly připraveny za nízké teploty (250 °C) na substráty ze skla Corning Eagle, měděné substráty a křemíkové wafery <100>. Odlišnosti nadeponovaných tenkých vrstev bylo dosaženo změnou průtoků plynných prekurzorů R = [N2O]/[SiH4].
Byl studován účinek R a vliv následného žíhání vzorků ve vzduchu do teploty 1100 °C, na chemické složení vzorků (analýza EDS), na mikrostrukturu vzorků (analýza XRD), na konfiguraci chemické vazby (FT-IR a Ramanova spektroskopie) a na optické vlastnosti připravených vrstev (UV-Vis spektroskopie a elipsometrie).
Výsledky získané měřením jsou prezentovány, analyzovány a diskutovány. V závěru práce jsou výsledky zhodnoceny a je uvedeno potenciální využití pro FV aplikace.
Anotace v angličtině
The master thesis is focused on preparation of a-SiOx thin films prepared by a rf (13,56 MHz) plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Films were deposited at low temperature (250 °C) on different substrates from Corning glass, Cu plates and Si wafers <100>. Differences of as-deposited thin films were obtained by varying the gas flow ratio R = [N2O]/[SiH4].
The effects of gas flow ratio R and effects of the post-deposition thermal annealing in air up to 1100 °C to the compositional (by EDS), microstructural (by XRD), chemical bonding configuration (by FT-IR and Raman microscope) and to the optical properties (by UV-Vis spectrophotometer and by spectroscopic ellipsometry) were studied.
Results from measuring are presented, analyzed and discussed. Results are evaluated at the end of thesis and conclusions for potential application in photovoltaic as well.
Předkládaná diplomová práce je zaměřena na přípravu tenkých vrstev oxidu křemíku deponovaných metodou PECVD s využitím rf výboje (13,56 MHz). Vrstvy byly připraveny za nízké teploty (250 °C) na substráty ze skla Corning Eagle, měděné substráty a křemíkové wafery <100>. Odlišnosti nadeponovaných tenkých vrstev bylo dosaženo změnou průtoků plynných prekurzorů R = [N2O]/[SiH4].
Byl studován účinek R a vliv následného žíhání vzorků ve vzduchu do teploty 1100 °C, na chemické složení vzorků (analýza EDS), na mikrostrukturu vzorků (analýza XRD), na konfiguraci chemické vazby (FT-IR a Ramanova spektroskopie) a na optické vlastnosti připravených vrstev (UV-Vis spektroskopie a elipsometrie).
Výsledky získané měřením jsou prezentovány, analyzovány a diskutovány. V závěru práce jsou výsledky zhodnoceny a je uvedeno potenciální využití pro FV aplikace.
Anotace v angličtině
The master thesis is focused on preparation of a-SiOx thin films prepared by a rf (13,56 MHz) plasma enhanced chemical vapour deposition (PECVD). Films were deposited at low temperature (250 °C) on different substrates from Corning glass, Cu plates and Si wafers <100>. Differences of as-deposited thin films were obtained by varying the gas flow ratio R = [N2O]/[SiH4].
The effects of gas flow ratio R and effects of the post-deposition thermal annealing in air up to 1100 °C to the compositional (by EDS), microstructural (by XRD), chemical bonding configuration (by FT-IR and Raman microscope) and to the optical properties (by UV-Vis spectrophotometer and by spectroscopic ellipsometry) were studied.
Results from measuring are presented, analyzed and discussed. Results are evaluated at the end of thesis and conclusions for potential application in photovoltaic as well.
Charakterizujte pojem tenká vrstva a oxid křemíku a uveďte možnosti jejich využití.
Seznamte se s přípravou substrátů, depoziční aparaturou určenou pro přípravu tenkých vrstev a s přístroji pro analýzu strukturních a optických vlastností zkoumaných vrstev.
Připravte sérii vzorků.
Změřte a vyhodnoťte základní optické parametry (propustnost, optickou šířku zakázaného pásu polovodiče, index lomu) z měření na UV/Vis spektrometru a spektroskopickém elipsometru a analyzujte mikrostrukturní parametry ze spektrometrického měření v infračervené oblasti (FTIR) a z Ramanovy spektroskopie.
Uveďte závěry pro oblast fotovoltaiky a fotoniky.
Zásady pro vypracování
Charakterizujte pojem tenká vrstva a oxid křemíku a uveďte možnosti jejich využití.
Seznamte se s přípravou substrátů, depoziční aparaturou určenou pro přípravu tenkých vrstev a s přístroji pro analýzu strukturních a optických vlastností zkoumaných vrstev.
Připravte sérii vzorků.
Změřte a vyhodnoťte základní optické parametry (propustnost, optickou šířku zakázaného pásu polovodiče, index lomu) z měření na UV/Vis spektrometru a spektroskopickém elipsometru a analyzujte mikrostrukturní parametry ze spektrometrického měření v infračervené oblasti (FTIR) a z Ramanovy spektroskopie.
Uveďte závěry pro oblast fotovoltaiky a fotoniky.
Seznam doporučené literatury
Brendel, R.: Thin-Film Crystalline Silicon Solar Cells, Physics and Technology, Wiley, 2003, ISBN 978-3-527-40376-9
Singh, J.: Optical properties of Condensed Matter and Applications, John Wiley & Sons, Ltd, 2007, ISBN 978-0-470-02192-7
Losurdo, M.: Defining and Analysing the Optical Properties of Materials at the Nanoscale, NanoCharM, 2010, ISBN 978-3-901578-22-9
Seznam doporučené literatury
Brendel, R.: Thin-Film Crystalline Silicon Solar Cells, Physics and Technology, Wiley, 2003, ISBN 978-3-527-40376-9
Singh, J.: Optical properties of Condensed Matter and Applications, John Wiley & Sons, Ltd, 2007, ISBN 978-0-470-02192-7
Losurdo, M.: Defining and Analysing the Optical Properties of Materials at the Nanoscale, NanoCharM, 2010, ISBN 978-3-901578-22-9