SnSe薄膜的两步法制备与光电性能研究

采用电子束蒸镀预制层,再对预制层进行硒化的两步法工艺,通过调节硒化温度和退火时间,在玻璃基底上成功制备了SnSe薄膜。利用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电子显微镜、紫外可见近红外分光光度计等研究了SnSe薄膜的物相、微观形貌和光学性能。结果表明,在450℃下硒化退火60min可制备出纯相的多晶SnSe薄膜,其带隙为0.93eV。在功率为200mW/cm²的980nm激光照射下,对SnSe薄膜进行了光电响应特性测试,通过曲线模拟得出所制薄膜的响应时间和恢复时间分别为62和80ms。     

磁控溅射金属预置层后硒化法制备CuInSe_2薄膜工艺条件的优化

采用四因素四水平的正交实验法优化了磁控溅射金属预置层后硒化法制备CuInSe2 薄膜的工艺条件 .调节四个较为重要的影响因素 ,即Cu/In比、硒化时间、硒化温度和硒源温度制备得到 16个CuInSe2 样品 .用Hall效应仪对薄膜的电学性能进行了研究 ,并且通过XRD研究了薄膜的结构性能 .得到了制备具有较好电学性能的CuInSe2 薄膜的优化条件为 :Cu/In比 1 133,硒化温度 4 2 0℃ ,硒化时间 2 0min ,硒源温度 2 0 0℃ .在此优化条件下得到的薄膜Hall迁移率可以达到 3 19cm2 /(V·s) ,XRD结果表明薄膜中没有杂相存在 .     

近空间升华法制备高取向硒化锑薄膜太阳电池

硒化锑太阳电池以其原材料丰富、工艺简单和结 构稳定等优势,近年来得到了快速发 展。本论文采用近空间升华法制备硒化锑光电薄膜,并对硒化锑的生长进行了机理研究和参 数优化。结果显示:衬底温度的提升有助于硒化锑薄膜的晶化。当衬底温度为 340 ℃时,薄 膜具有较高的晶化率和致密的表面形貌。另一方面,蒸发间距的改变能够调制硒化锑薄膜的 择优取向。当蒸发间距为10 mm时,薄膜具有明显的(002)取向的择优,对应(Sb₄Se₆)n带 垂直于衬底生长,使硒化锑光吸收层具有优异的载流子传输特性。将优化好的硒化锑薄膜应 用到太阳电池中,以FTO/CdS/Sb₂Se₃/P3HT/C的器件结构,获得了5.78%的光电转换效率,其 中开路电压为0.375 V,短路电流密度为28.01 mA/cm²,填充因子为54.94%。以上研究为高 取向性硒化锑太阳电池的优化制备提供了技术路线,并显示出了硒化锑太阳电池的研究潜力 。     

磁控溅射金属预置层后硒化法制备CuInSe2薄膜工艺条件的优化

采用四因素四水平的正交实验法优化了磁控溅射金属预置层后硒化法制备CuInSe2薄膜的工艺条件.调节四个较为重要的影响因素,即Cu/In比、硒化时间、硒化温度和硒源温度制备得到16个CuInSe2样品.用Hall效应仪对薄膜的电学性能进行了研究,并且通过XRD研究了薄膜的结构性能.得到了制备具有较好电学性能的CuInSe2薄膜的优化条件为:Cu/In比1.133,硒化温度420℃,硒化时间20min,硒源温度200℃.在此优化条件下得到的薄膜Hall迁移率可以达到3.19cm2/(V*s),XRD结果表明薄膜中没有杂相存在.     

硒化温度对Cu(In, Al)Se2薄膜结构和光学性质的影响

采用了磁控溅射制备Cu-In-Al金属前驱体薄膜,后硒化快速退火得到铜铟铝硒(Cu(In,Al)Se2,CIAS)薄膜.研究了硒化温度对CIAS薄膜晶体结构和光学性质的影响.研究发现CIAS薄膜的晶体结构依赖于硒化温度,其禁带宽度随硒化温度升高发生红移.研究结果表明,CIAS薄膜的最佳硒化温度为540℃,其晶体结构为纯黄铜矿结构,禁带宽度为.34 eV,对应太阳电池理论最大效率的吸收层材料禁带宽度     

衬底温度对射频磁控溅射制备氮化硅薄膜的影响

采用射频磁控反应溅射技术,以N2和Ar为反应气体在普通玻璃表面沉积了氮化硅(SiN)薄膜;利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能量耗散谱、台阶仪和紫外-可见光谱,研究了不同衬底温度对SiN薄膜的相结构、表面形貌和成分、薄膜厚度以及光性能的影响.结果表明;制备的SiN薄膜为富硅结构;提高衬底温度,可增加光学带隙;当衬底温度为450℃时,薄膜由尺寸约为40 nm的SiN晶粒组成,且在紫外-可见光区的透过率高达90%.     

衬底温度对Na-Mg共掺ZnO薄膜光学性能的影响

采用超声喷雾热解法,以石英玻璃为衬底,以乙酸 锌(Zn(CH₃COO)₂·2H₂O)、硝酸镁(Mg(NO₃)₂·6H₂O) 和醋酸钠(CH₃COONa·3H₂O)为前驱体溶液,在不同衬底温 度(480～560℃)下制备Na-Mg共掺杂ZnO薄膜。通过X-射线衍射(X RD)、扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光(PL)谱和紫外-可见(UV-Vis)分光光度计等表征手段对样品的晶格结构 、表面形貌、PL性能 和透过率进行了研究。结果表明,衬底温度对薄膜结构和光学特性影响显著,当衬底温度为 500 ℃时制备的 Na-Mg共掺杂ZnO薄膜的c轴择优最明显,表面形貌更加致密,结 晶质量最好,PL性能最佳。     

退火温度对电子束沉积Ag/TiO2薄膜光学性质和光催化性能的影响

研究了退火温度对电子束制备Ag/TiO₂薄膜光学 性质和光催化性能的影响。在石英玻璃、硅片 上沉积了Ag/TiO₂复合薄膜,在空气氛围下,进行了400℃, 500℃的退火一小时.用紫外-可见分光光度 计、X射线衍射仪(XRD) 、原子力显微镜(AFM)对沉积和退火后的薄膜分别进行光学、结构、 形貌分析。结 果表明:300℃下制备的Ag/TiO₂复合薄膜为无定形结构,400℃以上薄呈多晶态。吸光度和表面粗糙度 随退火温度的增加而增大,薄膜的光学带隙随退火温度的增加而减小。锐钛矿相表现出了更 好的光催化性能。     

退火Cu2O薄膜的结构及光学特性

采用射频(RF)磁控溅射单质金属铜(Cu)靶, 在O₂和Ar的混合气氛下制备了Cu₂O薄 膜,并在N₂气氛下对预沉积的Cu₂O薄膜进行快速光热退火(RTA)处理,研究了 衬底温度及退火温度对Cu₂O 薄膜的生长行为、物相结构、表面形貌及光学性能的影响。结果表明,衬底温度在300℃以 下预沉积的Cu₂O薄膜 为非晶薄膜,退火处理对Cu₂O薄膜的结晶行为有明显影响,在N₂气氛下对Cu₂O薄膜进 行退火处理不影响薄膜的物 相结构;预沉积和退火Cu₂O薄膜在650nm以下波长范围内均有较强 吸收,吸收强度随退火温度的增加而增强,薄 膜在400nm以下波长范围内出现两个由缺陷引起的中间带(IB)吸收行 为,快速热退火处理不能减少或消除薄膜沉积 过程中形成的缺陷态;退火处理影响薄膜的光学带隙Eg,预沉 积薄膜经600℃退火处理,E_g值增大了 0.26eV。     

氧氩流量比对RF溅射ZnO:Mg薄膜结构及光学性能的影响

利用射频(RF)磁控溅射技术,采用单质Zn靶和 MgO陶瓷靶共溅射,在O₂和Ar气的混合气氛下制备了Mg掺杂ZnO(ZnO:Mg)薄膜,并通过改变O₂和Ar的流量比O ₂/Ar,研究了 对ZnO:Mg薄膜的物相结构、表面形貌及光学性能的影响。结果表明,室 温下O₂/Ar在1∶1～3∶1 范围内制备的薄膜均为单相的ZnO(002)薄膜,薄膜具有三维(3D)的结核生长模式;沉积的 ZnO:Mg薄膜在 N₂氛下200℃退火处理后,O₂/Ar为3∶1制备的薄膜在380～1200nm光谱范围内具有较高的透过率,可见光区平 均透过率约为85%、最大透过率达90%;薄膜的光学带隙 Eg为3.51eV,Mg掺杂对ZnO薄膜的光学带隙具有 较为明显的调制作用;采用极值包络线法计算表明,薄膜在589.3nm 处的折射率为1.963,膜厚约285nm。     

现代介质薄膜

介质薄膜是一类重要的电子薄膜。现代常用的介质薄膜种类很多，按其成分可分为无机薄膜、有机薄膜和复合薄膜三类。同一种介质薄膜当制造工艺略有不同时，就会出现性能差别较大的结果，且随着膜厚的减小，这种现象表现得越来越明显。现在介质薄膜的进展可归纳为：（１）成膜技术的提高，其工艺特点是精细、程控和准确；（２）薄膜下限厚度的减小，如陶瓷薄膜已降到１μｍ，大量生产的高分子聚合物薄膜已降至１００ｎｍ；（３）涌现出了不少新型介质薄膜。从８０年代以来兴起了对纳米级介质薄膜的研究热潮     

薄膜太阳电池研究综述

薄膜太阳电池是最具发展潜力的新型能源之一,对缓解能源危机、保护人类生存环境提供了一种新的切实可行的方法。综述了目前国际上研究较多的几种薄膜太阳电池的最新进展,包括硅基薄膜(非晶硅、多晶硅)、多元化合物类(碲化镉、铜铟硒、铜铟镓硒、铜锌锡硫等)、有机薄膜太阳电池以及染料敏化太阳电池等。分析并总结了其在成本、转换效率等方面的优劣。为更有效地降低成本及提高电池效率,新技术、新结构的不断创新应该是未来薄膜太阳电池的发展趋势。     

MgF2/Se薄膜封装层对OLED性能及寿命的影响

有机电致发光器件(OLEDs)在使用过程中,易受到 空气中水汽、氧气及其它污染物的影响从而导致其工作寿命降低。本文将具有良好光透过率 和热稳定性的MgF₂薄膜与在水汽和氧气中具有良好稳定性的Se薄膜通过真空蒸镀制成复 合薄膜作为OLEDs的封装层,以达到提高器件使用寿命的目的。器件各功能层蒸镀完成后, 保持真空度(3×10－4 Pa)不变,在阴极表面蒸镀MgF₂/Se薄 膜封装层。比较 了绿光OLED器件(器件结构为ITO/CuPc/NPB/Alq₃:C-545T/Alq ₃/LiF/Al)封装前后的亮度-电压-电流密度特性、电致发光光谱及寿命。研究 发现,经过MgF₂/Se封装后,器件的电流密度-电压特性、亮度和发光光谱几乎没 有受到影响,二者的光谱峰都在528 nm处,色坐标(CIE)分别为(0.3555,0.6131)和(0.3560,0.6104),只是起亮电压由3V变为4V;器件的寿命由原来的175h变为300h,提高了1.7倍 。因此,MgF₂/Se薄膜是一种有效的OLEDs无机薄膜封装层。     

Co基磁性薄膜的快速循环纳米晶化

采用独特的快速循环纳米晶化技术(RRTA)对直流磁控溅射制备的非晶CoNbZr软磁膜进行纳米晶化。研究了不同的纳米晶化工艺条件下,薄膜的微观结构和软磁性能。结果表明,CoNbZr软磁薄膜晶粒细化到30 nm,RRTA晶化方法可有效地控制CoNbZr薄膜的软磁性能。     

The effect of film thickness and doping content of SnO2:F thin films prepared by ultrasonic spray method

This paper reports on the effects of film thickness and doping content on the optical and electrical properties of fluorine-doped tin oxide. Tin (II) chloride dehydrate, ammonium fluoride dehydrate, ethanol and HCl were used as the starting materials, dopant source, solvent and stabilizer, respectively. The doped films were deposited on a glass substrate at different concentrations varying between 0 and 5 wt% using an ultrasonic spray technique. The SnO₂:F thin films were deposited at a 350 ℃ pending time (5, 15, 60 and 90 s). The average transmission was about 80%, and the films were thus transparent in the visible region. The optical energy gap of the doped films with 2.5 wt% F was found to increase from 3.47 to 3.89 eV with increasing film thickness, and increased after doping at 5 wt%. The decrease in the Urbach energy of the SnO₂:F thin films indicated a decrease in the defects. The increase in the electrical conductivity of the films reached maximum values of 278.9 and 281.9 (Ω·cm^-1) for 2.5 and 5 wt% F, respectively, indicating that the films exhibited an n-type semiconducting nature. A systematic study on the influence of film thickness and doping content on the properties of SnO₂:F thin films deposited by ultrasonic spray was reported.     

薄膜太阳电池技术发展趋势浅析

低成本、高效率的薄膜太阳电池是未来光伏产业发展的重要方向之一。主要介绍了目前备受关注的薄膜太阳电池,包括硅基薄膜太阳电池、铜铟镓硒与铜锌锡硫薄膜太阳电池,及砷化镓薄膜太阳电池等,简述了它们的各自特点、研究现状、主要技术路线和产业化发展等情况。最后展望了薄膜太阳电池未来的发展趋势。     

多晶硅薄膜的两步激光晶化技术

采用两步激光晶化技术获得了多晶硅薄膜，分析计算了激光晶化时薄膜中的温度分布及表面温度与激光功率密度的关系，利用计算结果并优化了激光晶化时的工艺参数，采用该技术制备了性能优良的顶栅多晶硅薄膜晶体管，测量了薄膜晶体管的转移特性与输入输出特性，从多晶硅薄膜的制备工艺上分析了提高薄膜晶体管性能的原因。     

薄膜材料与薄膜技术的发展动向

综述了最近几年薄膜技术，特别是几种新型薄膜材料的发展动向。     

单腔薄膜梳状滤波器的特性研究

用特征矩阵法研究了单腔薄膜梳状滤波器的梳状滤波特性,结果表明:当腔两边的薄膜的周期数为6时,单腔薄膜梳状滤波器就有很好的梳状滤波功能;当腔两边的薄膜的厚度增大时,梳状峰的位置向长波方向移动,梳状峰的间距增大,梳状峰的个数减少;当腔的厚度(或折射率)增大时,梳状峰的间距减小,梳状峰的个数增多,特别是当腔的厚度大到一定程度后,单腔薄膜梳状滤波器也能满足密集波分复用的要求。     

ITO／PLZT薄膜湿法刻蚀研究

介绍了一种锆钛酸铅镧(PLZT)基铟锡氧化物(ITO)薄膜的湿法刻蚀法。用V(HCl)∶V(HNO3)∶V(H2O)=50∶3∶50的混合溶液对ITO进行不同温度的刻蚀试验。通过扫描电子显微镜(SEM)和X-射线能谱仪(EDS)分析表明,在35℃经30 nm/min刻蚀能得到图形边缘质量良好和表面无残留物的ITO图形;在同等条件下刻蚀的PLZT薄膜,刻蚀速率不及ITO的2%,表明该刻蚀方法具有良好的选择性。