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>>在疾病中的顺序:发现非晶硅中的密度波动

高度多孔A-Si:H的结构模型,其非常快速地沉积,基于测量数据计算。浓密有序的域(DoD)在红色的蓝色和空腔中绘制。灰度层代表无序的A-Si:H矩阵。圆形部分显示纳米结构扩大到原子分辨率(下面,Si原子:空隙表面上的Si原子:灰色,Si原子:红色; h:白色)信用eike gericke / hzb
高度多孔A-Si:H的结构模型,其非常快速地沉积,基于测量数据计算。浓密有序的域(DoD)在红色的蓝色和空腔中绘制。灰度层代表无序的A-Si:H矩阵。圆形部分显示纳米结构扩大到原子分辨率(下面,Si原子:空隙表面上的Si原子:灰色,Si原子:红色; h:白色)信用eike gericke / hzb

抽象的:
硅不一定是结晶的,但也可以作为非晶薄膜制备。在这样的非晶膜中,原子结构类似于液体或玻璃中的混乱。如果在生产这些薄层的生产过程中掺入了额外的氢,则形成所谓的A-Si:H层。“这种A-Si:H薄膜已知几十年来,用于各种应用,例如由HZB最近开发的世界纪录串联太阳能电池中的接触层”解释了HzB的克劳斯嘴唇教授。。“通过这项研究,我们表明A-Si:H绝不是一个均匀的无定形材料。无定形基质与纳米尺寸的区域相互作用,从腔内到极高顺序的空腔,”物理学家“评论。

在疾病中的顺序:发现无定形硅中的密度波动

柏林,德国|发表于2020年10月30日

与Eindhoven和Delft技术大学合作,嘴唇和他的团队首次成功地在通过实验观察和定量测量不同产生的A-Si:H薄膜中的这些不均匀性。为此,它们将互补分析方法的结果组合形成整体画面。

“我们在BESSY II执行的X射线散射测量中发现了A-Si:H层的病症中的纳米镜顺序。然后,我们能够通过前者通过中子散射确定非晶网络中的氢原子的分布研究反应堆BER II在HZB网站Wannsee“,博士学位,博士生和本文的第一作者说。通过在CCMS Corelab的电子显微镜和电子自旋共振(ESR)的测量来提供进一步的见解。

“我们能够发现纳米尺寸的空隙,这些空隙由略高于10个缺失的原子而产生。这些空隙将自己排成在彼此常压距离约1.6纳米的簇中,”Gericke解释说。当A-Si:H层以非常高的速率沉积时,这些空隙的浓度增加。

研究人员还与周围无序材料相比,具有更高阶的纳米大小区域。这些密集有序的域(DOD)几乎含有任何氢气。“DODS形成直径高达15纳米的聚集体,并在这里考虑的所有A-Si:H材料中发现,”Gericke解释说。

“DoD地区已经在2012年理论上预测,并且能够降低材料中的机械应力,从而有助于A-Si:H薄膜的稳定性。另一方面,空隙可以促进半导体的电子劣化ESR测量所示的层,“Klaus嘴唇说。

目前发现关于所述子结构的制造过程的针对性优化可以实现新的应用,例如用于可编程光子系统的光波导或未来的硅电池技术。vwin徳赢官网最后但并非最不重要的是,发现还有助于最终解开光学诱导的A-Si:H太阳能电池的显微静态机制:H太阳能电池,科学界的一个谜题试图自40年以上。

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联系方式:
Antonia Roetger.


@hzbde.

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