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不同材料在管式爐實(shí)驗(yàn)中臭氧退火的參數(shù)差異有哪些？

不同材料在管式爐實(shí)驗(yàn)中，臭氧退火的參數(shù)存在著多種差異。以下將從多個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)闡述。

一、溫度參數(shù)差異

在多晶硅太陽電池的臭氧氧化退火工藝中，實(shí)驗(yàn)確定了最適宜的退火處理工藝，但未明確給出具體的溫度范圍。隨著退火時(shí)間的延長，多晶硅片少子壽命的上升幅度增大，電池的電學(xué)性能隨之提升。

對(duì)于合成高分散性的 Cu?ZnSnS?（CZTS）納米顆粒，通過在管式爐中進(jìn)行硒化處理，退火溫度在 400°C 到 550°C 之間變化。研究發(fā)現(xiàn)，隨著退火溫度的升高（最高至 500°C），薄膜的結(jié)構(gòu)和表面形態(tài)得到改善。

在 MoS? 的生長研究中，MoS? 薄膜先通過分子束外延在不同生長溫度下生長在藍(lán)寶石上，然后轉(zhuǎn)移到管式爐中的硫環(huán)境中進(jìn)行退火處理，但未給出具體的退火溫度范圍。

二、時(shí)間參數(shù)差異

多晶硅太陽電池的臭氧氧化退火工藝中，隨著退火時(shí)間的延長，電池性能提升。但同樣未給出具體的時(shí)間范圍。

對(duì)于 CZTS 納米顆粒形成的薄膜，退火時(shí)間在 5 分鐘到 20 分鐘之間變化。研究表明，薄膜在退火 10 - 15 分鐘時(shí)，結(jié)晶度和表面形態(tài)得到改善。

在 SiO? 基質(zhì)硅納米晶體薄膜的殘余應(yīng)力研究中，對(duì)經(jīng)過快速熱退火的硅納米晶體薄膜進(jìn)行管式爐退火，退火時(shí)間在一定范圍內(nèi)變化，隨著退火溫度和時(shí)間的增加，殘余應(yīng)力降低。例如，在 1100°C 下退火 60 分鐘和在 1000°C 下退火 180 分鐘，可降低先前在 1200°C 下快速熱退火的硅納米晶體薄膜的殘余應(yīng)力。

三、臭氧濃度參數(shù)差異

在船舶柴油機(jī)選擇性催化還原積碳臭氧直接氧化再生實(shí)驗(yàn)中，研究了溫度和臭氧濃度對(duì) PM 氧化的影響。實(shí)驗(yàn)表明，PM 氧化速度隨臭氧濃度提高明顯加快，臭氧的最佳氧化溫度窗口為 200 - 240℃，PM 氧化率可以達(dá)到 92％以上。

在其他材料的管式爐實(shí)驗(yàn)中，未明確提及臭氧濃度參數(shù)的具體差異，但可以推測不同材料對(duì)臭氧濃度的要求可能因材料特性和實(shí)驗(yàn)?zāi)康亩悺?/p>

四、材料特性對(duì)參數(shù)的影響

對(duì)于多晶硅太陽電池，臭氧氧化退火工藝旨在通過在多晶硅片表面生成薄層氧化硅，并借助等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法沉積的疊層氮化硅，顯著提升正表面的鈍化質(zhì)量，從而改善電學(xué)性能。

在 CZTS 納米顆粒的實(shí)驗(yàn)中，不同的硒化條件和顆粒濃度用于改善結(jié)晶度和表面形態(tài)，退火條件對(duì) CZTSSe 薄膜的結(jié)構(gòu)、成分、光學(xué)和電學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生影響。

對(duì)于 MoS? 薄膜，退火過程導(dǎo)致這些層的重結(jié)晶，顯著增加了 MoS? 晶體域的尺寸，從原本的納米級(jí)晶粒組成的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)楦蟮木w域，同時(shí)伴隨著拉曼光譜中缺陷相關(guān)峰的消失、吸收中的激子特征的銳化和光致發(fā)光產(chǎn)率的強(qiáng)烈增強(qiáng)。

在鐵基費(fèi)托合成催化劑再利用實(shí)驗(yàn)中，通過高溫?zé)峤饷摮M(fèi)托合成渣蠟中的石蠟和雜質(zhì)，浸漬銅離子溶液后用管式爐高溫煅燒制備臭氧催化劑，用于催化臭氧降解草酸溶液。該實(shí)驗(yàn)主要關(guān)注催化劑的制備和催化效果，而非臭氧退火參數(shù)與其他材料的直接對(duì)比。

綜上所述，不同材料在管式爐實(shí)驗(yàn)中臭氧退火的參數(shù)差異主要體現(xiàn)在溫度、時(shí)間、臭氧濃度以及材料特性對(duì)參數(shù)的影響等方面。這些差異是由材料的不同性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)?zāi)康乃鶝Q定的，需要根據(jù)具體情況進(jìn)行調(diào)整和優(yōu)化。

五、參考文獻(xiàn)

臭氧氧化退火工藝對(duì)多晶硅太陽電池的性能影響研究，陳文浩

船舶柴油機(jī)選擇性催化還原積碳臭氧直接氧化再生，向紅

臭氧氧化退火工藝對(duì)多晶硅太陽電池的性能影響研究，陳文浩 whchen@nchu.edu.cn

Tuning the Properties of CZTS Films by Controlling the Process Parameters in Cost-Effective Non-vacuum Technique，Soraya Abdelhaleem

Recrystallization of MBE-Grown MoS_{2} Monolayers Induced by Annealing in a Chemical Vapor Deposition Furnace，Rongbin Wang

鐵基費(fèi)托合成催化劑再利用及其臭氧催化性能，周光振

Reduction of residual stress in SiO2-matrix silicon nano-crystal thin films by a combination of rapid thermal annealing and tube-furnace ，annealing Yuheng Zeng