The invention relates to a method for preparing a silicon nanocrystal superlattice structure based on a co evaporation method. The invention is characterized in that a method for preparing a stacked silicon quantum dot on a silicon substrate using an electron beam evaporation device is disclosed. The main steps include: thermal oxide growth on silicon substrate an insulating layer of silicon dioxide; using electron beam evaporation method silicon solid particles and two hafnium oxide solid particles mixture evaporation to the insulation layer; high temperature annealing. Quantum dot particles produced by the method is about the size of 36nm, can be used for the production of single electron devices or single electron memory, especially for the production of solar batteries. This method has the advantages of less process, simple, stable and reliable, easy to mass manufacture and compatible with traditional microelectronic process.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于纳米加工
,特别是一种具有纳米晶体超晶格结构 薄膜的制备方法。
技术介绍
随着世界人口的急剧增加,矿物能源被逐渐耗尽,对其他非矿物能源的需求量越来越大。特别是在20世纪70年代爆发石油危机后,太阳能的 利用得到很大的发展。自1954年贝尔实验室报道第一个商品化的Si太阳能电池以来,各种 太阳能电池相继问世。通过数十年来的不断发展,太阳能电池从第一代的 单晶硅太阳能电池、第二代的薄膜太阳能电池到现在第三代的高效太阳能 电池,其制作成本逐步降低,转换效率不断提高。其中第一代第二代太阳 能电池已经在市场上应用;第三代太阳能电池将充分利用纳米技术,目前 仍正处于发展中。纳米晶薄膜太阳能电池,是属于第三代太阳能电池。纳米晶的典型尺 寸为1至10纳米,包含几个到几十个原子,由于荷电载流子的运动在量 子点受到三维的限制,能量发生量子化。量子点具有许多特性,在第三代 太阳能电池的利用中,它将利用可变化的能带宽度这个特性,达到对太阳 光谱带的吸收,而非单一波长,这使得量子点太阳能电池可大大提高光电 转化率,与目前最流行的多晶硅太阳能电池相比,生产能耗可减少20%, 光电效率可增加50%至1倍以上,并大大的降低了昂贵的材料费用。目前制备纳米晶的方法有多种,比如等离子增强化学气相淀积方法 (PECVD)、低压化学气相淀积(LPCVD)方法、离子注入Si到Si02中去的 方法,但这些方法均不能大规模制备纳米晶超晶格结构。国际上只有一种 方法制备纳米晶超晶格结构-反应SiO蒸发法,这种方法是蒸发一层SiO, 再氧化成Si02,如此反复形成纳米晶超晶格;此法非常 ...
【技术保护点】
一种基于共蒸法制备硅纳米晶超晶格结构的方法,其特征在于,包括如下步骤: 一、在衬底上生长二氧化硅层; 二、将硅颗粒和氧化物颗粒的混合物蒸发至所述二氧化硅层上; 三、将上述样品置于退火炉进行高温热退火。
【技术特征摘要】
1、一种基于共蒸法制备硅纳米晶超晶格结构的方法,其特征在于,包括如下步骤一、在衬底上生长二氧化硅层;二、将硅颗粒和氧化物颗粒的混合物蒸发至所述二氧化硅层上;三、将上述样品置于退火炉进行高温热退火。2、 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,其中步骤一所述的衬 底为硅片,或为S0工衬底,或为钢片。3、 根据权利要求l所述的方法,其特征在于,所述氧化物颗粒为二 氧化铪颗粒,或为三氧化二铝颗粒,或为一氧化硅颗粒,或为二氧化锆颗 粒,或为二氧化锰颗粒,或为...
【专利技术属性】
技术研发人员:贾锐,李维龙,陈晨,刘明,陈宝钦,谢常青,
申请(专利权)人:中国科学院微电子研究所,
类型:发明
国别省市:11[中国|北京]
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