Cu-In合金的制备和表征

使用感应熔炼法制备Cu-In合金,并尝试使用单辊甩带法制备连续均匀的Cu-In合金薄带,利用XRD,SEM和EDS对制得的Cu-In合金进行表征。结果表明:Cu-In合金凝固过程存在偏析现象,合金内部呈现出不连续的富Cu区域和连续的富In区域,并且在富In区域中心部位存在着许多细小裂纹,单质In仅存在于裂纹周围。感应熔炼的Cu-In合金具有Cu11In9和In混合物相结构,它为研究CuInSe2薄膜太阳电池提供了一种新材料;但使用单辊甩带法无法制备In含量为55%(摩尔分数)的连续均匀Cu-In合金薄带。

超声电沉积制备Cu-In合金膜

采用超声电沉积-热处理两步法和超声共沉积一步法在钼基底上制备了致密的Cu-In合金薄膜。分别用SEM,EDS和XRD分析了Cu/In双层膜以及Cu-In合金膜的表面形貌、成分及相组成。结果表明:采用不同的电沉积工艺参数可以调节合金膜的Cu/In比率;超声电沉积可以得到晶粒细小、均匀致密的Cu,In以及Cu-In合金薄膜;两步法中超声电沉积得到的双层膜为CuIn和Cu或In相,经过热处理后转变为Cu11In9和Cu或In相;一步法超声共沉积得到的合金膜主要为CuIn相,根据Cu/In比率的不同,还会含有少量的Cu11In9或In相。

共溅射法制备Cu-In合金膜及电学性能分析

采用共溅射方法制备了 Cu-In合金膜 ,并讨论了 Cu-In合金膜的结构、电学性能以及溅射时间对 Cu-In合金膜的结构及电学性能的影响 .结果显示 ,Cu-In合金膜仅有单峰 ,多晶晶面间距不随着膜厚的增加而改变 .用费 -桑理论对 Cu-In合金薄膜的电学性质进行了分析 ,临界厚度的讨论结果表明 ,溅射 3～ 4min是面电阻的转变点 。

硒化共溅射Cu-In合金法制备CuInSe_2多晶薄膜

用共溅射方法和固态源硒化法 ,分别合成了 Cu- In合金膜和 Cu In Se2 (CIS)多晶薄膜 ,并用XRD,SEM和霍尔效应测量技术 ,分别测量了两种薄膜的结构、表面形貌及其电学性质 .分析结果显示 ,Cu- In合金膜仅有单峰 ,晶面间距约 2 .13A,CIS薄膜的几个主峰与 PDF卡中的数据对应得很好 ,并且 (112 )峰有择优取向 .CIS样品的电学参数随着 Cu/ In比例和基片种类的不同而变化 ,面电阻从几个到几十个 Ω/□ ,面载流子浓度达 10 18/ cm2数量级 ,迁移率在 0 .1～ 3.0 cm2 / V.s之间 .并讨论了 Cu/ In比例对两种薄膜性质的影响 ,分析结果显示 ,In占总溅射面积的 3%是 Cu/In比例的转折点 .此时 ,CIS薄膜的结构、PN导电类型都有明显变化 。

低熔点合金衬底上CVD法生长石墨烯

以CH4为气态碳源,不同组分的In基合金为衬底,用CVD法进行石墨烯生长的研究结果。用光学显微镜,拉曼光谱,场发射扫描电镜对生长的薄层进行了表征。结果显示在熔融态金属Cu-In合金上成功制备了石墨烯薄膜,"表面催化"型金属Cu的加入In使金属表面形核点增多,合金表面石墨烯的生长速度提高,但石墨烯质量下降;"溶解析出"型金属Ni与低熔点金属In组成的合金催化性能有明显的增强,在极短的时间内堆积成石墨"块";金属Sn不具备明显的催化生长石墨烯的能力,导致了Sn-In合金衬底上石墨烯的生长与纯In类似,Sn的影响作用较弱。

Cu23%In合金凝固组织随冷却速度变化规律

采用不同的冷却速度,制备了Cu 23%In合金试样。在对试样进行显微组织分析、宏观组织分析、电子探针分析和SEM扫描电子显微分析的基础上,研究了合金的显微组织、宏观组织和晶粒形态等特点,及其与冷却速度的关系,结果表明,Cu 23%In合金在金属型冷却条件下以枝晶方式凝固,最终组织为α枝晶相和枝晶间δ相。冷却速度对Cu 23%In合金的组织有明显的影响。

Correlation between microstructure and composition of Cu-In alloy

Four compositions of alloys were designed. They were Cu 2% In, Cu 7% In, Cu 11% In and Cu 23% In(mass fraction). These alloy specimens were prepared by metal mold. By means of microstructure observation, macrostructure observation and electron probe analyzing, microstructures and macrostructures of the specimens were analyzed by comparison method. Microstructure component and relationship between structure and composition of alloys were investigated. The results show that with increasing indium content, the grain changes from columnar one to equiaxed one, the equiaxed grain increases, the columnar grain zone decreases and the grain size becomes small. With increasing indium content, the growth way changes from planar one to dendritic one. Peritectic reaction plays inhibiting role on the growth of dendrite and affects the orientation of dendrite. Indium content has influence on lattice constant of Cu solid

低功率共溅射再硒化法制备CuInSe_2薄膜

采用Cu、In双靶,直流磁控溅射的方法制备Cu-In薄膜,然后采用固态源硒化的方法形成CuInSe_2(CIS)薄膜。采用SEM和EDX观察和分析了样品的表面形貌和成分,用XRD表征了薄膜的组织结构。分析了硒化中的反应过程并研究了热处理对改善薄膜质量的影响。结果表明,Cu-In预制膜主要以CuIn相形式存在。由CuIn相为主相的预制膜制成的CIS薄膜具有单一的CuInSe_2相黄铜矿结构,且其成分接近CuInSe_2化学计量比。

放电等离子烧结CuIn_(5)合金的工艺优化

采用正交试验法确定了CuIn_(5)合金放电等离子烧结(SPS)的最佳工艺参数,研究了烧结温度、烧结时间、烧结压力对CuIn_(5)合金的致密度、硬度和导电性能的影响。结果表明:影响CuIn_(5)合金致密度和硬度的主要因素均为烧结温度,其次为烧结压力,烧结时间的影响最小;影响CuIn_(5)合金电导率的主要因素为烧结温度,其次为烧结时间和烧结压力。利用SPS技术制备CuIn_(5)合金的最佳工艺为烧结温度850℃,烧结时间5 min,烧结压力50 MPa。采用最佳工艺制备的CuIn_(5)合金组织均匀致密,In_(5)固溶于Cu中形成固溶体,其晶格常数为0.362 865 nm,晶格畸变率为0.38%,致密度为99.56%,显微硬度为136.3 HV0.1,导电率为37.86%IACS。