电化学沉积GaAs薄膜的实验和理论分析

通过物理和化学的理论分析及实验研究，阐述了从简单无机盐溶液中采用电化学方法在SnO2导电玻璃氏材料上沉积原子化学计量比接近1：1的GaAs薄膜过程中所受的各种工艺条件制约和影响因素，从而获得最佳的沉积工艺条件。该研究方法有助于用电化学方法沉积化合物半导体薄膜材料及薄膜性能改善，为规模化生产的工艺条件设计和薄膜的应用提供了理论根据。     

GaAs半导体薄膜电沉积的研究

利用改进试验装置,及在简单盐溶液中加入添加剂的方法,电沉积制备出ＧａＡｓ薄膜。扫描电镜和Ｘ射线衍射仪测试结果表明,薄膜成分更接近化学计量比１：１,各次试验数值分散性小,厚薄均匀。     

电化学沉积ZnSe薄膜的工艺研究

从理论上分析了硫酸锌和亚硒酸钠在简单酸性溶液中进行电化学共沉积制备ZnSe薄膜的可行性;然后,在硫酸锌和亚硒酸钠的酸性柠檬酸钠电解液体系中进行ZnSe薄膜生长条件系列实验,为了进一步研究电化学沉积参数对薄膜成分和形貌的影响,采用正交试验方法,对pH值、离子的浓度比、电流密度、络合剂、温度等沉积参数进行了进一步详细研究,得到了最佳电化学沉积参数;最后,用分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)和X-射线衍射仪(ⅪⅢ)对薄膜的成分、形貌和结构进行分析和表征,表明该薄膜的化学计量比接近1:1.     

在电共沉积GaAs薄膜上制作肖特基势垒的研究

应用化学电共沉积法在Ti片、导电玻璃和导电PI基片上制备了GaAs多晶薄膜,并在薄膜上应用电子束蒸发淀积了一层超薄的SiOx,然后采用PVD法在其上淀积一层金属薄层,制备出MIS结构的肖特基势垒。经测试Ag-SiOx-nGaAs结构和Au-SiOx-nGaAs结构的I-V特性,表明所制备的肖特基势垒具有良好的整流特性。     

电化学沉积法制备CuSCN固体电解质薄膜的研究

采用电化学沉积法用水作溶剂在ITO透明导电玻璃上制备出了P-CuSCN薄膜。研究了络合剂对电沉积液为CuSO_4,KSCN水溶液的CuSCN薄膜沉积效果的影响,探讨了利用电化学方法实现CuSCN阴极式沉积的机理,并研究了p-CuSCN薄膜的结构特性和光电学特性。结果表明,制备的薄膜为β-CuSCN结构,属于六方晶系,直接光学带隙为3.8eV,表面电导率为0.8×10~3S·cm~(-1),各项参数符合染料敏化PEC电池的基本要求。     

添加EDTA电共沉积GaAs薄膜工艺研究

采用恒电流电共沉积技术,以SnO2导电玻璃为基片制备了CaAs薄膜.通过观察实验过程和对比各次实验结果,研究了在电解液中加入络合剂EDTA对成膜质量的影响以及实验过程中的烧焦现象和电火花现象.采用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)仪测试表明,沉积膜为GaAs多晶薄膜,加入络合剂EDTA明显改善了薄膜的表面形貌,提高了沉积膜的厚度,降低了各次实验数值分散性,而且使沉积膜中As与Ga的化学计量比更接近1:1.选择适当的沉积工艺可以避免烧焦和电火花的出现.     

GaAs薄膜电沉积的机理与工艺研究

报道了电共沉积制备ＧａＡｓ薄膜的原理与工艺。通过优化工艺参数，在不同的基片上成功地得到了成分接近化学计量比的ＧａＡｓ薄膜。     

电化学沉积砷化镓薄膜时自动控制电解液pH值的研究

描述了电化学沉积砷化镓薄膜太阳能电池时电解液ｐＨ值的自动控制。设计了一种以单片机为核心的自动控制系统，以实现电解液ｐＨ值的自动检测和自动控制。描述了该系统的原理与构成。指出：这种控制系统具有结构合理、使用方便等特点。     

阴极恒电位法电沉积SnS薄膜的性能研究

在溶液的pH=2.7,离子浓度比[Sn2 ]/[S2O32-]=1/5的条件下,通过调节沉积电位在-0.60~1.10V(vsSCE),在ITO导电玻璃基片上电沉积SnS膜层。实验表明:沉积电位在-0.72~-0.75V(vs SCE)范围内时,制备出的SnS薄膜的Sn和S的化学配比非常接近1∶1的理想值。用X射线衍射分析其物相结构,结果表明它是具有正交结构的SnS多晶薄膜。用扫描电镜观察该薄膜的表面形貌,发现该薄膜颗粒较细,均匀性较好。通过测量薄膜样品的透射光谱和反射光谱,计算得到其直接禁带宽度Eg=1.31eV,与SnS体材的带隙(1.3eV)非常接近。该薄膜的导电类型为p型,电阻率的数量级为10-3Ω.cm。     

某些稀土离子对电沉积CdTd薄膜性能影响的研究

ＣｄＴｅ薄膜半导体电极通过电沉积法制备。电沉积溶液组成对ＣｄＴｅ薄膜组成和性能有较大影响，通过在电镀液中添加某些稀土离子，结合ＸＲＤ、ＴＥＭ、ＸＰＳ和光电Ｉ－Ｖ特性曲线进行分析研究，表明电沉积ＣｄＴｅ薄膜存在择优取向，经２５０℃热处理后，晶粒长大，镀液中添加Ｙ＾３＋、Ｌａ＾３＋、Ｃｅ＾３＋和Ｎｄ＾３＋后增大尤为明显，晶粒线性尺寸最大达２．５－３．０×１０＾－７ｍ左右，并伴有孪晶产生，可提高薄膜Ｃｄ     

金属预置层后硒化法制备的CuInSe2薄膜结构特性研究

CulnSe2(简称CIS)薄膜是太阳电池吸收层的重要材料。利用连续溅射金属层后硒化法制备CulnSe2薄膜。薄膜的XRD图样显示：CulnSe2薄膜的形成与制备条件密切相关；在较大Cu、In原子比的范围内，在一定的硒化条件下，都可以形成以CulnSe2为基体的薄膜。SEM图样显示，不同Cu／In比值的表面形貌有较大的不同。Cu／In接近1时，薄膜的表面形貌均质且颗粒致密。Raman谱图显示，Cu、In配比不当会使薄膜中出现少量的杂相组织，在632．8nm激发波波长下。还有210cmll和229cmll两处的特征峰。通过光吸收测量得到CulnSe2的带隙是1．05eV，通过电导率测量得到其激活能为0．486eV。     

热处理对化学水浴沉积法制备的CuInS2薄膜的影响

采用二步化学水浴沉积法制备了太阳电池材料CuInS2薄膜，通过XRD、EDX和SEM，对薄膜的结构、成分、形貌进行了研究，并研究了不同的热处理过程对CuInS2薄膜的形成的影响。研究指出：二步化学水浴沉积法制备的CuInS2薄膜经过非真空的一步高温长时间热处理，薄膜容易被氧化，而在低真空下，采取低温一高温两步退火处理后，薄膜的结晶度和形貌都有一定程度的提高，因此后一热处理过程适合化学水浴沉积法制备CuInS2薄膜的后续热处理。     

氨浓度对化学水浴制备ZnS薄膜的影响

以普通玻璃作为衬底用化学水浴法制备ZnS薄膜,溶液采用联氨体系。在沉积过程中,NH3浓度对ZnS薄膜本身的透明度、均匀性、平整性和透过性以及结晶性均有重要影响。采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、多功能高分辨率X射线衍射仪(XRD)和nkd-分光光度计等手段研究了不同氨水浓度对薄膜结构和性能的影响。结果表明:当氨浓度不大于1.5mol/L、沉积时间不超过1.5h时,可获得综合性能较好、接近化学计量比的ZnS薄膜,同时在红移方向上得到在较宽波长波段内透过率可达到95%以上的薄膜。     

NiOxHy薄膜电致变色性能的研究

利用直流磁控溅射法，在Ｏ２＋Ｈ２的气氛下制备了ＮｉＯｘＨｙ薄膜，研究了不同氢气含量对薄膜的初始沉积态、漂白态和着色态透光性能的影响，含氢量为８０％时，薄膜的初始沉积态的平均可见光透射比最高。含氢量为６０％时，薄膜的电致变色能力最佳。用获得的ＮｉＯｘＨｙ薄膜制备的反射型全固态电致变色器件的控光范围可达７７％。对ＮｉＯｘＨｙ薄膜三种状态的红外吸收光谱分析表明，ＮｉＯｘＨｙ薄膜的变色机理可用：Ｎｉ（ＯＨ）２（漂白态）＝ＮｉＯＯＨ（着色态）＋Ｈ＋＋ｅ－表示。     

低温沉积氧化锌薄膜电学特性

利用金属有机物化学气相沉积系统在玻璃衬底上沉积氧化锌薄膜,在约160℃的低温生长条件下,通过改变n型掺杂气体硼烷的流量来调制薄膜电阻率和光学透过率.基于Hall效应测试分析,研究了掺杂剂硼烷流速对氧化锌薄膜电阻率,载流子浓度,Hall迁移率以及光学透过率的影响,此外还研究了薄膜电学特征参量随薄膜厚度的变化规律.经过一系列优化实验,在玻璃衬底上能够获得低温生长的氧化锌薄膜电阻率约2×10~(-3)Ω·cm,光学透过率的截止波长发生蓝移,从380nm延伸到近340nm.     

不同络合剂对化学水浴法制备ZnS薄膜性能的影响

研究了不同络合剂对化学水浴法制备太阳电池用ZnS薄膜性能的影响。研究指出,在相同的浓度下以EDTA为络合剂时,由于其对锌离子的络合能力最强,无法生成ZnS薄膜,而以肼与柠檬酸钠为络合剂时,成功制备成ZnS薄膜。结果还表明,采用柠檬酸钠为络合剂,在搅拌条件下制备出的ZnS薄膜适用于CIGS太阳电池的过渡层。最后实验利用FE—SEM、XRD、紫外—可见光吸收谱,透射谱和反射谱研究了ZnS薄膜的性能。     

厚度对FeS2薄膜的光电性能的影响

采用Fe膜硫化工艺制备不同厚度的FeS2薄膜。研究了不同厚度FeS2薄膜的晶体结构，电阻率，载流子浓度，光吸收系数以及禁带宽度（Eg)。结果表明，随着薄膜厚度的增加，FeS2的电阻率升高，载流子浓度下降，在高吸收区FeS2薄膜的光吸收系数也呈下降趋势。当薄膜厚度小于130nm时，薄膜厚度增加可导致其禁带宽度上升，当薄膜厚度大于130nm时，薄膜厚度增大反而会导致禁带宽度下降。