
【計】 thin-film semiconductor
film; membrane; pellicle
【計】 thin membrane; thin-film
【醫】 film
semiconductor
【計】 quasi-conductor; SC
【化】 semiconductor
【醫】 semiconductor
薄膜半導體(Thin-Film Semiconductor)是一種通過真空沉積、化學氣相沉積(CVD)或物理氣相沉積(PVD)等工藝,在基底材料表面形成納米至微米級厚度的半導體材料層。其核心特征在于超薄結構(通常小于1微米)與可控電學性能,廣泛應用于集成電路、光伏電池和柔性電子器件等領域。
材料構成與工藝特性
薄膜半導體常用材料包括非晶矽(a-Si)、碲化镉(CdTe)和銅铟镓硒(CIGS)。其制備需在高真空或特定氣體環境中進行,例如等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)可在低溫下生成均勻的非晶矽層。該工藝優勢在于兼容玻璃、塑料等多種基底,支撐了柔性顯示技術的産業化。
電學性能與器件應用
通過摻雜和能帶工程,薄膜半導體可調節載流子遷移率與禁帶寬度。例如,氧化铟镓鋅(IGZO)薄膜晶體管遷移率達10-50 cm²/(V·s),優于傳統非晶矽3-5倍,成為高端液晶面闆的核心組件。在光伏領域,碲化镉薄膜電池實驗室效率已突破22.1%,具備低成本和弱光響應優勢。
行業标準與可靠性驗證
國際電工委員會(IEC)發布的IEC 61215标準明确規定了薄膜光伏組件的環境耐受性測試方法,包括濕熱循環與機械載荷實驗。美國國家可再生能源實驗室(NREL)的加速老化測試表明,優化封裝後的CIGS組件衰減率可控制在每年0.5%以下。
薄膜半導體是由半導體材料制成的極薄層(通常在納米至微米級别),結合了薄膜的形态特征與半導體的電學性能,廣泛應用于電子、光電和能源領域。以下是詳細解析:
非晶态半導體薄膜
晶體半導體薄膜
包括單晶或多晶結構,如矽薄膜,常用于集成電路制造()。
當前研究聚焦于提升薄膜的均勻性、降低缺陷密度,以及開發新型材料(如二維半導體材料)以增強性能()。
如需更全面的技術細節或制備工藝,可參考、6、9等來源。
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