光谱权重转移与氢化非晶硅带隙调控的关联性研究

《ChemistrySelect》：Correlation between Spectral Weight Redistribution and Band Gap Engineering in a-Si: H Using XPS and Ellipsometry

本研究针对氢化非晶硅(a-Si:H)中电子局域态调控难题，通过XPS/SE/FE-SEM/FTIR多技术联用，揭示了光谱权重从低能向高能转移的规律，发现带隙能量与微观结构变化的关联性，为优化光伏器件性能提供了重要理论依据。

　　

本研究通过多技术联用对氢化非晶硅(a-Si:H)薄膜的电子局域态展开深入解析。利用X射线光电子能谱(XPS)、光谱椭圆偏振术(SE)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)和傅里叶变换红外光谱(FTIR)等技术，研究人员成功识别出带隙内的尾态和缺陷态，并观察到光谱权重从低能向高能跃迁的系统性转移现象。这种转移与薄膜微观结构和化学键合的变化密切相关，XPS和SE测量结果证实了该关联性。光学带隙和临界点能量随无序度变化的现象，清晰表明了带尾效应对材料性能的调控作用。这些发现凸显了无序度和氢化处理在调控a-Si:H电子结构中的重要作用，为优化光伏和光电器件性能提供了理论支撑。研究成果深化了对非晶半导体中电子局域化现象和能量转移机制的理解。