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本发明公开了一种硅表面钝化层的制备方法，所述方法为：将硅片清洗除杂后，浸入体积浓度10％HF水溶液中；再在N2环境下进行烘烤干燥，获得干燥后的硅片；将干燥后的硅片浸入体积浓度10‑50％HF水溶液中进行表面基团处理，去离子水清洗，获得F基化的硅片；将F基化的硅片放入原子层沉积设备中，在60‑180℃下交替通入TiCl4和H2O，重复循环，在硅片正反表面制备TiOx薄膜层，即为钝化层。本发明实现了高少数载流子寿命的硅表面钝化，避免了传统钝化膜制备中的高温工艺，制备的TiOx钝化硅片少子寿命可直接达到1.5‑1.8ms，较目前已报道的经退火TiOx钝化膜的少子寿命提升约30％。

本发明公开了一种基于相场和温度场控制硅基内部微结构的方法。本发明利用硅原子的热扩散运动，基于相场和温度场研究硅基内部微结构的建模方法，建立起了硅基内腔稳定成型的计算模型，并通过改变外加热场，研究硅基内腔的成型变化机理，为微谐振腔制造的数值模拟提供了一条新的思路。

一种基于碳保护膜的半导体激光器外延片的退火方法，包含下述步骤：1)650℃-720℃条件下，在衬底上先生长一层缓冲层，再依次生长半导体激光器的材料结构中的其他各层薄膜，获得半导体激光器外延片；2)半导体激光器外延片表面处理，在半导体激光器外延片的表面涂覆光刻胶，将光刻胶在高温下进行固化和碳化，使其表面形成一层致密的碳保护膜；3)退火处理，将表面有碳保护膜的半导体激光器外延片在高温退火炉中进行高温退火处理；4)去除半导体激光器外延片表面的碳保护膜，通过去碳保护膜溶液浸泡和超声清洗来除去退火后的半导体激光器外延片表面的碳保护膜；可有效降低外延片缺陷密度，提高激光器外延片质量，保证激光器的优越性能。

本发明提供了一种钝化硅表面缺陷的方法，属于信息技术和太阳能电池领域；本发明利用铁电薄膜表面的极化电荷在硅表面可控产生一定强度大小的表面电场，进而高效且可控地钝化硅表面缺陷；本发明利用HfO2铁电薄膜钝化硅表面缺陷，在高效钝化硅表面缺陷的同时，不会阻碍载流子在硅基异质结器件中的传输；所述钝化硅表面缺陷的方法能够将硅表面载流子寿命提高近1.8倍，具有很强的工业实用性。