1、非晶硅在半導(dǎo)體材料中一直以來(lái)都扮演著重要的角色。人們投入了的大量工作研究純非晶硅的性質(zhì)。隨后的研究工作集中在有更為穩(wěn)定的材料結(jié)構(gòu)的氫化非晶硅上。新的材料在帶來(lái)創(chuàng)新的同時(shí)，同樣也帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。非晶硅之于晶體硅最重要的優(yōu)勢(shì)就是其生產(chǎn)技術(shù)。通過(guò)PECVD等制造工藝，可以沉積出大面積的均勻氫化非晶硅膜。盡管以氫化非晶硅為基礎(chǔ)的器件已得到廣泛應(yīng)用，但是對(duì)其物理性質(zhì)仍然缺乏深入的研究?；诘谝恍栽斫Ｓ?jì)算更多的應(yīng)用在規(guī)則晶體的研究中，對(duì)于非晶態(tài)

2、連續(xù)隨機(jī)網(wǎng)格結(jié)構(gòu)的工作相對(duì)較少。本文基于第一性原理對(duì)非晶硅的建模方式進(jìn)行研究分析。
　　首先介紹了非晶硅薄膜的制備手段以及實(shí)驗(yàn)室的制備條件，并簡(jiǎn)單介紹了用于與模型的各項(xiàng)計(jì)算數(shù)據(jù)對(duì)比的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)試方法和儀器。
　　以第一性原理為基礎(chǔ)，利用“液相冷卻”的方法建立包含64個(gè)硅原子和8個(gè)H原子的非晶硅結(jié)構(gòu)模型。在建模的過(guò)程中引入了三種不同的冷卻溫度。隨后通過(guò)比較結(jié)構(gòu)因子、徑向分布函數(shù)以及鍵角分布和另外的一些結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，探討三種冷卻速

3、率對(duì)于模型的影響。得出慢速冷卻的模型對(duì)于非晶硅的結(jié)構(gòu)有著相對(duì)良好的還原。為了驗(yàn)證模型的大小對(duì)于仿真結(jié)果的影響，建立一個(gè)含有216個(gè)硅原子和24個(gè)氫原子的大型模型，并與小型模型印證，得出的建模方式是可以正確的反映非晶硅的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。
　　為了研究模型對(duì)于非晶硅光學(xué)性質(zhì)的模擬，隨后運(yùn)用慢冷卻速率建立了五個(gè)小型模型和一個(gè)大型模型，以及之前建立的快速/普通冷卻速率的非晶硅模型，進(jìn)行了光學(xué)性質(zhì)的運(yùn)算：吸收光譜、傅里葉紅外譜、折射率和消光系數(shù)。