光电化学沉积碲化锌薄膜

碲化锌(ZnTe)因其具有优越的光电特性常应用于半导体行业。电化学沉积法是制备ZnTe薄膜最常用的方法之一,但传统的电化学沉积技术存在许多不足,如沉积速率较慢、薄膜质量较差等,这些缺点阻碍着碲化锌电化学沉积技术的大规模推广。为了解决常规电化学沉积制备半导体薄膜所遇到的问题,本文基于半导体材料自身的光电导性质、半导体电极的光电化学基本原理以及半导体材料电化学沉积过程的一些特征,提出了采用光电化学沉积的方法来进行半导体材料的制备。首先,研究了ZnTe电沉积在光照和暗态条件下的电化学行为(电极反应、成核与生长模式和电荷传输过程);然后,在明暗条件下进行ZnTe的恒电位沉积。采用X射线衍射仪、扫描电镜等检测手段对沉积物的物相、形貌和成分进行了研究;最后,分析了光电化学沉积机理。与传统的电化学沉积相比,光电化学沉积法增加了沉积过程中的电流密度,并降低了ZnTe沉积过程中的电荷转移阻抗。此外,光照促进了难沉积元素Zn的沉积。通过光电化学沉积制备的ZnTe薄膜的组分比接近1∶1,使其成为一种可行且可靠的制备ZnTe的方法。