衬底温度对磁控共溅射制备的Zn(O,S)薄膜结构和光电性能的影响

采用磁控共溅射沉积法,以氧化锌和硫化锌为靶材,在不同衬底温度下制备了Zn(O,S)薄膜。采用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外-可见-近红外分光光度计、霍尔测试仪和拉曼光谱测试仪对Zn(O,S)薄膜进行了结构和光电特性研究。结果表明:Zn(O,S)薄膜具有六方纤锌矿结构,属于二模混晶;在可见-近红外波段的吸收率小于5%;其为N型半导体,电学特性随衬底温度的变化而变化;衬底温度为200℃时制备的厚度为167 nm的Zn(O,S)薄膜的载流子浓度达到8.82×1019cm-3,迁移率为19.3 cm2/V·s,表面呈金字塔结构。

铜基薄膜太阳电池无镉缓冲层的研究进展

铜基太阳电池是以具有含铜的黄铜矿结构化合物或其衍生物为吸收层的太阳电池,其中以CIGS为吸收层的薄膜太阳电池是目前效率最高的铜基太阳电池。典型的铜基太阳电池通常在窗口层和吸收层间加一层CdS缓冲层作为窗口过渡层,但由于Cd有毒,CdS带隙较小,因此人们对无镉缓冲层材料进行了广泛的探索研究。综述了铜基薄膜太阳电池无镉缓冲层研究进展,指出了作为缓冲层的结构和光电特性要求,比较了各类无镉缓冲层的不同制备方法,讨论了无镉缓冲层研究中存在的问题和今后发展的方向,特别指出锌基化合物是最有潜力的无镉缓冲层材料。

衬底温度对氢化非晶硅薄膜特性的影响

采用等离子增强化学气相沉积(PECVD)系统,以乙硅烷和氢气为气源,石英玻璃和单晶硅片为衬底制备了氢化非晶硅(a-Si∶H)薄膜。采用扫描电子显微镜、X-射线衍射仪、台阶仪、紫外可见分光光度计、傅里叶变换红外光谱仪和电子能谱仪等分别表征了a-Si:∶H薄膜的表面形貌、结晶特性、沉积速率,光学带隙,键合结构和Si化合态等特性。结果表明:随着衬底温度的增加,a-Si∶H薄膜表面的颗粒尺寸减小,均匀性增加,沉积速率则逐渐降低;衬底温度从80℃增加到130℃时,光学带隙显著增加,而在130℃至230℃范围内,光学带隙基本不随衬底温度变化;以Si H键对应的伸缩振动的相对峰强度逐渐增加,而以Si H2或(Si H2)n键对应的伸缩振动的相对强度逐渐减小;a-Si∶H薄膜中Si0+态的相对含量增加。因此,衬底温度大于130℃有利于制备优质a-Si∶H薄膜,230℃是沉积a-Si∶H薄膜的最佳衬底温度。