多形态多晶硅薄膜力学行为及与微结构关联特性研究的开题报告

多形态多晶硅薄膜力学行为及与微结构关联特性研究的开题报告一、研究背景和意义由于具有大比表面积、高光吸收系数、载流子迁移率高等优异性能，多晶硅（Poly-Si）薄膜已成为薄膜太阳能电池中的重要材料。但是，多晶硅薄膜的热稳定性、机械性能等方面存在着一些问题，因此需要对多晶硅薄膜的力学行为及其与微结构的关联特性进行深入研究。此外，目前对多晶硅薄膜的力学性质研究还比较缺乏，因此需要通过更加系统和深入的研究，揭示多晶硅薄膜的力学性质。二、研究内容和方法1.研究内容本次研究旨在探究多晶硅薄膜的多形态力学行为及其与微结构的关联特性，具体包括以下研究内容：(1)多晶硅薄膜的制备及其微观结构表征；(2)多晶硅薄膜的多形态力学特性研究；(3)探究多晶硅薄膜的微结构与力学特性的关联。2.研究方法(1)制备多晶硅薄膜：采用化学气相沉积法（CVD）制备多晶硅薄膜。(2)微观结构表征：使用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）等对多晶硅薄膜进行微观结构表征。(3)力学性能测试：使用压痕法（nano-indentation）、纳米压缩实验（nano-compression）、纳米拉伸实验（nano-tensile）等测试多晶硅薄膜的多形态力学特性。(4)分析微结构与力学性能关联：在力学性能测试过程中，结合微观结构表征结果，探究多晶硅薄膜的微结构与力学特性之间的关联。三、预期研究成果和意义通过对多晶硅薄膜的力学性质及其与微结构关联特性的研究，可以获得以下预期研究成果：(1)深入了解多晶硅薄膜的力学性质，让我们对多晶硅薄膜的制备和应用有更清晰的认识；(2)揭示多晶硅薄膜的微结构与力学性能关系，为多晶硅薄膜的应用提供了更多的依据和支持；(3)提高多晶硅薄膜的热稳定性、机械性能等方面的应用性能。四、研究进度安排本次研究从2021年9月开始，预计于2023年6月完成，主要进度安排如下：(1)2021年9月-2022年2月：多晶硅薄膜制备及结构表征；(2)2022年3月-2022年8月：多晶硅薄膜的压痕实验、纳米压缩实验；(3)2022年9月-2023年2月：多晶硅薄膜的纳米拉伸实验；(4)2023年3月-2023年6月：数据处理与分析，撰写论文和结题报告。五、参考文献[1]ChenYF,ChienCF,WuKH.Thestructuralandelectricalpropertiesofpoly-Sithinfilmspreparedbymetal-inducedlateralcrystallization[J].AppliedSurfaceScience,2010,256(6):1853-1857.[2]LinCH,KuoCL,ChenHL,etal.Influenceofmicrostructureonthethin-filmmechanicalpropertiesofpolycrystallinesilicon[J].MaterialsScienceandEngineering:A,2009,507(1-2):132-137.[3]LiuX,HanY,LiD,etal.AstudyofthemicrostructureandmechanicalpropertiesofpolycrystallinesiliconfilmsforMEMSapplications[J].JournalofMicromechanicsandMicroengineering,2009,19(4):045013.[4]QiS,ChenJ,ZhangY,etal.Investigationofmechanicalpropertiesofpolycrystallinesiliconfilmbynanoindentationandfini