ILGAR法制备CdS薄膜新工艺的研究

采用一种薄膜制备的新方法一离子层气相反应法(ILGAR),以CdCl2为前驱体,H2S为硫源制备了CdS薄膜。利用XRD、SEM、AFM、XPS及UV-VIS透射光谱等测试分析方法对薄膜的晶型、表面化学组成、表面形貌、膜厚增长速度及光学性能进行了研究。实验结果表明:ILGAR法制备的CdS薄膜表面较致密、均匀、附着性好;在0.05MCdCl2前驱体溶液浸渍处理,薄膜以-2.8nm/cycle的恒定速率增长,且薄膜晶体沿立方(111)面具有明显的择优取向生长;400℃热处理1h,发生立方→六方晶型转变,最终为六方与立方混相结构,择优方向转为六方(002)面;薄膜经热处理后在可见光处的吸收峰发生红移,其禁带宽度降低,并且会随着膜厚的增加进一步降低。

ILGAR法CuInS2薄膜制备中的化学计量控制

采用离子层气相反应法(ILGAR)法,以CuCl、InCl3为原料,C2H5OH为溶剂,H2S为硫源在常温下合成了CuInS2薄膜,建立了前驱体溶液中[Cu]/[In]比与薄膜化学计量之间的关系.利用X-ray光电子能谱仪(XPS),X-ray衍射仪(XRD)、扫描电镜(S EM)、可见-紫外分光光度计(UV-Vis)和霍尔测试系统(HALL)等技术表征了不同化学计量下CIS薄膜的相组成、结构形貌、薄膜生长、光学和电学性质.试验表明,薄膜中Cu/In与溶液中[Cu]/[In]呈线性变化,并伴随有立方闪锌矿结构→黄铜矿结构晶型转变过程;当0.94≤Cu/In≤1.27时,测定出CIS薄膜为单相,表面较致密、均匀、附着性好;薄膜的光吸收系数高于104 cm-1,禁带宽度Eg在1.27 eV～1.35 eV之间,表面暗电阻随Cu/In的增加从102Ω·cm降为10-1 Ω.cm,载流子浓度在1016cm-3～1017cm-3.