1、β-FeSi2作為一種新型的半導體材料，具有正交晶體結構，直接帶隙0.85-0.87ev，對應的波長是1.3-1.5um，理論光電轉化率可以達到16％-23％；β-FeSi2又是環(huán)境友好型半導體，合成它所需要的元素即含量豐富又安全；β-FeSi2還可以與硅工藝兼容，正是這些優(yōu)點使其在硅基半導體器件、光電器件、熱電器件及光伏器件等方面得到廣泛的應用：另外因為β-FeSi2具有高的光吸收能力，有望用于新太陽能電池。然而它的帶隙性能還沒有一個

2、定論，激發(fā)能得到光信號還比較弱，難以達到應用所需要的水平。 在前期研究中，我們已經成功的制備了納米β-FeSi2顆粒/a-Si多層膜，并在室溫測到其發(fā)光性能，但是在對納米β-FeSi2顆粒/a-Si多層膜微結構表征過程中，發(fā)現(xiàn)850℃/8h退火后納米β-FeSi2顆粒出現(xiàn)層間擴散趨勢，本次實驗試圖對多層膜進行更長時間的退火，專門研究退火對納米β-FeSi2顆粒/a-Si結構穩(wěn)定性的影響；同時嘗試采用其它的實驗方法制備鐵硅薄膜。制

3、備所得薄膜對其結構、成分及光學性能進行檢測和分析。論文分以下兩部分： 1，利用射頻磁控濺射的方法在Si(100)基片上成功的制備連續(xù)性和平整性較好的Fe/Si多層膜，經過850℃/12h退火，發(fā)現(xiàn)薄膜相組成沒有變化，但是結構不再穩(wěn)定，其中令人驚奇的是退火后形成一層厚厚非晶Si層，非晶Si主要來自于基體硅的非晶化，當硅的沉積時間長時，原來多層膜中的非晶Si也有貢獻。非晶層的起始生成位置是在β-FeSi2顆粒一側。非晶層的長大需要基

4、體Si擴散做補充，同時剩余多層結構中反應生成的β-FeSi2相會越過非晶層擴散到頂層鐵硅化合物層。非晶硅向基體硅的推進是需要Fe的存在。界面前沿的少量Fe元素的存在催化了晶體Si到非晶Si的轉變。樣品中鐵硅非晶對樣品的吸收有明顯貢獻。 2，利用微波ECR等離子體源增強非平衡磁控濺射法，在Si(100)基片上成功制備了非晶鐵硅薄膜；并探究鐵硅沉積功率的改變、氫氣的加入與否和退火對薄膜的結構和性能的影響；樣品經過850℃/4h退火處