3．环境污染：煤炭，石油的燃烧都会产生大量含硫有害的物质，不但污染了环境也对人的健康产生了影响。

为此改善能源结构，开发和利用可持续发展的绿色能源已经成为全球一致认可的课题。而绿色资源中太阳能有着取之不尽，无污染等一系列的优点成为了绿色资源中的头牌而被广泛的研究开发，近几年得到了快速的发展成为一个新兴的产业。制备高效率低成本的太阳能电池对太阳能电池的发展有着重要的意义。其中PN结作为太阳能电池中的重要环节之一，在不同的生产条件下生产出来的PN结对太阳能的吸收利用效率不同，因此研究出高利用率的太阳能电池对产业对环境都有着重要意义。氮化硼有良好的耐化学腐蚀性和很强的中子吸收能力等特点而得到普遍重视，所以本文的实验以p型单晶硅为衬底，利用射频磁控溅射法生成一层n型的氮化硼薄膜以此来形成PN结。论文网

第二章 理论知识

1．PN结。

1．1 PN结的发展史

  早期的半导体发展历史中，科学家发现纯均匀的半导体材料导电性能并不理想甚至可以说是很差的，而掺入微量的其他杂质也就是掺杂能有效的提高半导体的导电性，而掺入不同的杂质能可以形成内部带电子或是空穴我们称电子型半导体为n型半导体，空穴型为p型半导体，两者接触一起称为PN结。在1938年以前 。aDvidov[1]研究了整流特效和光生伏特性质，此后还有1947年S。Benzer[2],1949年M。Beeker和H。Y。Fan[3]等科学家对PN结都做了一定量的研究，为而后像日本的固体物理学家江崎发现隧道效应、Ivar Giaever的超导JosePhson效应。等做了一个良好的研究基础。

1．2 PN结原理

  本征半导体两边若掺杂了不同的杂质元素就会形成一边电子较多的n型区和一边空穴较多的p型区，由于两边的载流子的浓度不同，在接触面会形成扩散，p型区的空穴向n型区扩散，因失去空穴而带负电；而n型区的电子向p型区扩散，因失去电子而带正电，扩散到p区的自由电子和空穴复合，同样扩散到n区的空穴和自由电子复合，于是在接触面附近的多子浓度下降，这样在p区和n区的交界处形成了一个方向由n区指向p区的电场（称为内电场）。扩散运动继续电荷区就会加宽，内电场就加强就会阻止多子的扩散运动，而由于电场力的作用，少子会进行漂移运动，直到最后多子的扩散和少子的漂移就会达到动态的平衡，接触面的两侧就留下了离子层，这个离子层所形成的空间电荷区就称为PN结。

而工作时，当PN结加一正向电压时，内电场被削弱导致扩散运动加强，形成较大的扩散电流，所以在加正向电压时电流是较大的，同理在加一个反向的电压时，只有扩散运动弱，只有少数的载流子进行漂移运动，所产生的电流就会很微弱。文献综述

1．3 PN结的类型

    PN结按组成的半导体划分，可以分为同质结和异质结，简单来说同质结是左右两边的半导体是相同的，异质结是不同的，那么稍微深一点讲，同质结是左右两边的半导体界面的禁带宽度相同，异质结则是禁带宽度不同，而本次实验p型Si和n型BN所形成的PN结很明显是异质结，是异质结中的反型异质结，那么对应的是同型异质结，如n型Ge和n型的GaAs组成的异质结。同质结激光器在温度较高的时候，想要连续激射是无法做到的，所以异质结会在集成电路，半导体器件等领域蓬勃发展本文对应主流，制作和研究异质PN结。

2．氮化硼

2．1氮化硼的四种异构体