| 摘要 | 第5-6页 |
| ABSTRACT | 第6-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-22页 |
| 1.1 引言 | 第11-12页 |
| 1.2 黑硅及其制备方法 | 第12-17页 |
| 1.2.1 黑硅的狭义和广义概念 | 第13页 |
| 1.2.2 黑硅材料的制备方法 | 第13-17页 |
| 1.2.2.1 飞秒激光刻蚀制备黑硅 | 第13-14页 |
| 1.2.2.2 金属催化酸法腐蚀制备黑硅 | 第14-16页 |
| 1.2.2.3 MEMS和离子注入组合制备黑硅 | 第16-17页 |
| 1.3 黑硅材料的器件化研究进展 | 第17-19页 |
| 1.3.1 光伏器件 | 第17-18页 |
| 1.3.2 光电探测器 | 第18-19页 |
| 1.4 研究内容和技术路线 | 第19-22页 |
| 1.4.1 选题依据及研究意义 | 第19-20页 |
| 1.4.2 研究内容 | 第20页 |
| 1.4.3 技术路线 | 第20-22页 |
| 第二章 PIN光电探测器基本原理及器件结构设计 | 第22-32页 |
| 2.1 PIN光电探测器的基本原理 | 第22-25页 |
| 2.1.1 非平衡载流子的注入与复合 | 第23-24页 |
| 2.1.2 PN结的形成及其光电转换原理 | 第24-25页 |
| 2.2 PIN光电探测器的主要性能参数 | 第25-27页 |
| 2.2.1 光谱响应 | 第25页 |
| 2.2.2 量子效率 | 第25-26页 |
| 2.2.3 响应度 | 第26页 |
| 2.2.4 响应时间 | 第26-27页 |
| 2.2.5 暗电流 | 第27页 |
| 2.3 本征层I的作用 | 第27-28页 |
| 2.4 器件结构设计 | 第28-31页 |
| 2.4.1 光敏面上引入黑硅层 | 第29页 |
| 2.4.2 探测器背面引入黑硅层 | 第29-30页 |
| 2.4.3 探测器光敏面和背面引入黑硅层 | 第30-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第三章 MEMS微结构黑硅材料制备及性能研究 | 第32-46页 |
| 3.1 引言 | 第32页 |
| 3.2 MEMS微结构黑硅的制备工艺研究 | 第32-41页 |
| 3.2.1 基本考虑 | 第32-33页 |
| 3.2.2 光学仿真研究 | 第33-35页 |
| 3.2.3 掩模版的设计 | 第35-37页 |
| 3.2.4 图形掩模的制备 | 第37-38页 |
| 3.2.5 反应离子刻蚀 | 第38-40页 |
| 3.2.6 氧族元素S的注入 | 第40-41页 |
| 3.3 MEMS微结构黑硅表面形貌及光吸收特性研究 | 第41-45页 |
| 3.3.1 表面形貌 | 第41-43页 |
| 3.3.2 微结构硅的光吸收特性研究 | 第43-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第四章 金属催化刻蚀微结构黑硅的制备及性能研究 | 第46-55页 |
| 4.1 引言 | 第46页 |
| 4.2 金属催化酸法制备微结构黑硅及其性能研究 | 第46-53页 |
| 4.2.1 金属催化酸法制备微结构黑硅的工艺研究 | 第46-49页 |
| 4.2.1.1 基本考虑 | 第46-47页 |
| 4.2.1.2 附银阶段 | 第47-48页 |
| 4.2.1.3 银催化刻蚀阶段 | 第48页 |
| 4.2.1.4 去银阶段 | 第48-49页 |
| 4.2.2 硅片表面Ag颗粒的附着研究 | 第49-52页 |
| 4.2.2.1 反应时间对硅片表面Ag颗粒分布的影响 | 第49-50页 |
| 4.2.2.2 退火对硅片表面Ag颗粒分布的影响 | 第50-52页 |
| 4.2.3 金属催化刻蚀微结构黑硅的表面形貌及光吸收特性研究 | 第52-53页 |
| 4.2.3.1 微结构硅的表面形貌 | 第52页 |
| 4.2.3.2 微结构硅的光吸收特性 | 第52-53页 |
| 4.3 本章小结 | 第53-55页 |
| 第五章 PIN黑硅光电探测器试制 | 第55-71页 |
| 5.1 引言 | 第55-56页 |
| 5.2 探测器中引入微结构黑硅的方法 | 第56-58页 |
| 5.2.1 基于MEMS工艺引入微结构黑硅 | 第56-57页 |
| 5.2.2 基于金属催化酸腐蚀工艺引入微结构硅 | 第57-58页 |
| 5.3 探测器的结构设计与选用 | 第58-59页 |
| 5.4 原理性探测器流片加工及性能测试 | 第59-69页 |
| 5.4.1 正照式黑硅光电探测器流片加工 | 第59-61页 |
| 5.4.2 背照式黑硅光电探测器流片加工 | 第61-63页 |
| 5.4.3 原理性探测器性能测试方法 | 第63-66页 |
| 5.4.3.1 光谱响应范围测试 | 第63-64页 |
| 5.4.3.2 响应度测试 | 第64页 |
| 5.4.3.3 响应时间测试 | 第64页 |
| 5.4.3.4 暗电流测试 | 第64-65页 |
| 5.4.3.5 工作温度耐受考核 | 第65-66页 |
| 5.4.4 原理性探测器性能测试结果与讨论 | 第66-69页 |
| 5.4.4.1 主要性能参数的测试结果 | 第66-68页 |
| 5.4.4.2 测试结果分析与讨论 | 第68-69页 |
| 5.5 本章小结 | 第69-71页 |
| 第六章 结论与展望 | 第71-73页 |
| 6.1 结论 | 第71页 |
| 6.2 展望 | 第71-73页 |
| 致谢 | 第73-74页 |
| 参考文献 | 第74-77页 |
| 攻硕期间取得的研究成果 | 第77-78页 |
