《矽基氧化層的光電複合結構與量子輸運特徵的研究》是依託上海大學，由馬忠權擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：矽基氧化層的光電複合結構與量子輸運特徵的研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：馬忠權
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本課題的核心內容是研究半導體異質結光電器件的鈍化接觸和量子輸運問題。目標是獲得低複合、低接觸電阻、高效隧穿和穩定的矽基異質結氧化層，不僅能夠有效傳輸光生少子，還可傳輸多子。從電荷嵌入、先進功能薄膜材料製備、表徵實驗和器件工藝技術三個方面，探索和研究摻雜ITO薄膜的半導體性質,以及ISO過渡層的電子結構、電接觸特徵。研究ITO/ISO/n-Si光電器件的量子（載流子）隧穿機理和有效反型層的分布，探索新材料的引入對改善器件光電轉換性能、增強光電轉換效率和器件穩定性能的作用。研究低溫（＜100K）下的量子隧穿現象。採用DFT-MD方法，計算非晶氧化物層的電子－空穴能帶結構，提出量子輸運模型，設計具有針對性的實驗方法，最佳化材料的電子結構，為PV-型光電器件的新原理、新技術和高效轉化，提供可靠的理論和實驗依據。
結題摘要
本課題是前一項目的繼續，對於解決當前光伏器件領域的量子選擇性接觸結構和輸運機理具有重要的意義。我們利用了ITO/c-Si 和 MoOx/c-Si 的結構材料作為研究對象，在實驗和理論上系統研究了光伏材料、器件的製備-表征和空穴輸運過程等物理問題，主要集中在以下幾點：1、研究內容包括：（1）基於光輔助高頻（1MHz）電容-電壓（C-V）特性，建立了一種有效評估ITO/SiOx(In)/n-Si異質結光伏器件界面態密度（Dit）的方法；（2）採用矩形傳輸線模型及四探針法，精確測量金屬-半導體之間的比接觸電阻率（mΩ•cm2）；（3）建立多晶(ITO)-非晶(a-SiOx(In))-單晶(Si) 電子結構的第一性原理計算方法，結合分子動力學模擬和密度泛函理論，求解 ITO/SiOx(In)/n-Si 異質結光伏器件中 a-SiOx(In) 層的化學組成、電子結構，推理對器件載流子輸運的作用。為了進一步提高該器件的開路電壓，我們又選擇了功函式更高的 MoO（0）
