电子束蒸发制备CdS多晶薄膜及性质研究

2009-09-01 杨定宇 成都信息工程学院光电技术系

  CdTe是到日前为止光伏月亮穴能这个领域的探析热度,其品牌化日前在逐步全面推进。然后,到日前为止总量化生产加工的CdTe月亮穴电芯板的实计转移使用率仅超过8%~11%之中,与传统性Si月亮穴电芯板相对仍有明显相比。作进的一步提高自己CdTe月亮穴电芯板产品 耐磨性的控制措施一种,提高工作效率电芯板的一层用料—混炼镉膜(CdS)已使得消费者的加关注。CdS膜禁网络带宽度约为2.42eV ,能能绝大多区域的可看得出光穿透,被多方面地用做膜月亮穴电芯板的对话框层。实计app时,CdS膜的凝结环境、表面上形貌和可看得出光穿透的性能是不平衡量其耐磨性劣势的主要是性能参数。   在老式CdTe大日头什么什么队电瓶的制做中,可用(CBD)沉淀CdS保护膜,代谢层CdTe保护膜由(CSS)法治社会备 ,并达到了比较的效用。虽然,这个干法和湿法融合的大日头什么什么队电瓶制做技艺极其烦琐,阻碍于瀑布操作流程上班。从大日头什么什么队电瓶的高新产业发展规划的提升进步提升进步位置去看,适用全干技艺制做大日头什么什么队电瓶是提升进步的指标。故而,现代人已起试全干技艺制做CdTe大日头什么什么队电瓶 ,此里面的关键性就算CdS保护膜的干法治社会备,现有有关资料的有磁控溅射、近发展空间不一样的美感法等。划得来反复强调的是,干法治社会备的CdS保护膜用作CdTe大日头什么什么队电瓶的制做时,转成率一致不超老式的CBD技巧,有重要对干法技艺的性质和技艺产品参数参与具体研究探讨,以落实大日头什么什么队电瓶的高新产业发展规划的提升进步历程。里面,光电商束挥发器法拥有技艺简单的,涂膜极限效率高,可适用大面積基片等益处,但用于配制CdS保护膜却鲜有有关资料。以此,文中适用光电商束挥发器配制了CdS保护膜,并对其耐腐蚀性参与定量分析,以探索性该技艺的可以性,为工业品化的大面積CdTe大日头什么什么队电瓶制做给出實驗根据。

1、实验

  本实验采用JT-500型高真空电子束蒸发系统沉积CdS薄膜。在高真空下进行薄膜的沉积,由涡轮分子泵实现真空,本底真空度为4×10-3Pa 。选用普通的载玻片作为衬底,通过卤钨灯对衬底进行加热,调节卤钨灯电流,将衬底温度控制在100℃到200℃之间。此外,在真空室里薄膜沉积时衬底维持旋转,以提高薄膜的均匀性。蒸发材料放置于坩埚内,使用纯度为99.995%的CdS小块材料。电子束蒸发的电子枪束流和电压分别维持在30mA 和6.5kV,蒸发时间2min。

  下面选用的DX-2000型X光谱线衍射仪对样板的节构展开定性分析。铜靶(Kα线,吸光度0.15418nm),打印机扫面器条件0°~90°,打印机扫面器快慢为0.06°/s ;选用日立S24800冷场导弹打印机扫面器电镜对样板的表面形貌展开了观擦;聚酰亚胺膜的分光光度计光-可以看出通过谱选用生产方式的UV-2100分光光度计光分光光度计展开在线测量。

2、结果与讨论

2.1、CdS多晶薄膜结构分析

  对于观察窗口层建材,CdS塑料胶片的晶体状况对CdTe太阳穴穴蓄手机电板的并联热敏电阻值、通病态体积、透射率等有决确定性的影向,借以影向到蓄手机电板的总布局性能指标。一半来说就,晶体更高的CdS塑料胶片有益于减小蓄手机电板顶区通病,可以改善顶区的能够光生载流子汇集,的同时也可以减小太阳穴穴蓄手机电板的并联热敏电阻值。   图1为制法的CdS胶片的Xx射线衍射谱。由下图可得到,各种衬底室内工作温度因素会下沉到油炸机的积的CdS胶片呈出了〈002〉晶向的较高中选优趋向成长,提示 胶片结晶体度较高,有效于提高非晶相所出现了的瑕疵报告态孔隙率和晶界瑕疵报告,促进CdS胶片的光互动交流安全安全性能指标。随衬底室内工作温度因素的提高,胶片中还频频出现了些所有衍射峰,如〈103〉、〈004〉、〈105〉等。值得购买准备的是〈, 002〉晶向的衍射峰刚度随衬底室内工作温度因素的提高而提高,因此永远趋于优势可言道德水准,表达胶片中该成长晶向成分上升时。看不见,电子器材束化掉制法的CdS胶片是多晶型式,专属六方相。现实情况上,立方米相和六方相的CdS胶片均可用做CdTe 阳光直晒星手机电板的机会期层,但后一个快又固定,因其更适于身为机会期层 。本科学试验制法的CdS胶片在十足里放置几年时长后,经体检少许胶片开裂,其表面能形貌和型式路经的检测也无发生改变(仅限通篇,另文详述一些在进口真空技术性网搜索引擎关于句子) ,足见制法胶片还含有较高的型式固定义和映照安全安全性能指标,对确保安全生产CdTe阳光直晒星手机电板安全安全性能指标的固定还含有决定性含义。

不同衬底温度下制备CdS薄膜的X射线衍射谱

图1  有差异衬底高温下分离纯化CdS聚酯薄膜的Xx射线衍射谱 表1  不相同衬底工作温度下备制CdSpet薄膜的晶体长度

  利用谢乐工式D=kλ( Bcosθ) 粗略地测算了CdS聚酯薄膜的晶粒度尺寸图。在其中,k =0.89,B为衍射峰的半高宽,θ为衍射角,λ= 0.15418nm。具体化的估算然而如表1提示。

  对不同衍射峰分别用谢乐公式计算可得到各个晶向的晶粒尺寸,反映晶粒在不同晶向上的生长情况。一般将各晶向的晶粒尺寸求平均即得到薄膜的晶粒大小。由表1 可看到,随着衬底温度的升高,制备样品晶粒大小由25nm增大到29nm,晶粒尺寸偏小。其中,〈002〉晶向的晶粒尺寸由35nm增长到42nm,而其它晶向的晶粒尺寸较小且没有明显的增长,说明薄膜中的晶粒沿〈002〉晶向高度定向生长。分析认为,晶粒尺寸较小来自于两方面的原因:一是考虑到衬底为普通的载玻片,薄膜没有进行高温退火,而CdCl2气氛下的退火能显著增强晶粒的尺寸 ;二是考虑到窗口层的需要,沉积时间短,CdS薄膜厚度较小,这也在一定程度上抑制了晶粒生长的时间和空间。