电子束蒸发制备CdS多晶薄膜及性质研究

采用电子束蒸发工艺在普通玻璃衬底上制备了硫化镉(CdS)多晶薄膜,研究了不同衬底温度对薄膜结构、表面形貌及光透过率的影响.测试结果显示:(1)不同衬底温度下沉积的CdS薄膜均呈现了〈002〉晶向的高度优势生长,属于六方相结构.随着衬底温度的升高,还逐渐出现了〈103〉、〈004〉、〈105〉等六方晶向;(2)CdS多晶薄膜表面连续,致密性好,且晶粒大小随着衬底温度的升高而增大;(3)低温下制备CdS薄膜吸收谱有较宽的吸收边,随着衬底温度的升高,吸收曲线趋于陡直.制备样品在550nm波段后的平均透过率都超过70%,符合作为CdTe太阳电池的窗口层.     

CdS多晶薄膜的制备及性质研究

分别采用近空间升华法和电子束蒸发法在透明导电玻璃和普通载玻片上制备了硫化镉(CdS)多晶薄膜.对制备样品的表征结果表明:(1)两种方法制备样品都沿(002)晶向择优生长,属于六方相多晶结构,但择优取向度不同;(2)CdS薄膜表面连续而致密,粒径均匀,但两种工艺制备样品的S:Cd原子比有较大差异;(3)CdS薄膜的光能隙在2.39～2.44eV之间,电子束蒸发制备样品光能隙稍小.分析认为,两种方法制备样品的上述差异可能与衬底温度、沉积时间及成膜机制的不同相关.     

离子束溅射制备CdS多晶薄膜及性能研究

采用离子束溅射的方法在玻璃衬底上制备CdS多晶薄膜,研究了沉积过程中基底温度(100～400℃)与薄膜厚度(35～200nm)对其微结构与光电性能的影响。结果表明,不同基底温度下制备的CdS薄膜均属于六方相多晶结构且具有(002)择优取向生长特征;随着基底温度的升高,(002)特征衍射峰强度增加,半高宽变小相应薄膜结晶度增大,有利于颗粒的生长;分析CdS薄膜的光谱图线可知,薄膜在可见光区平均透射率高于75%,光学带隙值随着基底温度升高而增大(2.33～2.42eV)且薄膜电阻高达109Ω;在基底温度为400℃条件下制备不同厚度的CdS薄膜,发现(50～100nm)较薄的CdS薄膜具有较为明显的六方相CdS多晶薄膜结构、较优光学性能和高电阻值,满足CIS基太阳电池中缓冲层材料的基本要求。     

磁控溅射法制备CdS多晶薄膜工艺研究

采用磁控法制备了CdS薄膜,研究工艺参数对样品沉积质量、沉积速率及晶体结构的影响。实验发现,在不同衬底上制备CdS薄膜时需要采取不同的后续工艺措施以获得较好的沉积质量。同时,制备样品的沉积速率随衬底类型、衬底温度、溅射功率及溅射气压的变化而变化。讨论并给出了工艺参数对上述实验结果的影响机制。X射线衍射谱显示,制备样品是六方和立方两种晶型的混合,沿(002)和(111)晶面择优取向生长。随溅射功率的增大和衬底温度的升高,两种晶型互相竞争生长并分别略微占优势。当溅射功率增大到200 W,衬底温度升高到200℃时,占优势晶型消失,薄膜择优取向特性变得更好。此外,随着溅射气压的增大,样品结晶质量下降,在0.5 Pa时呈现明显非晶化现象。     

酞菁铜薄膜的真空热蒸发制备及其性能

用真空热蒸发法在玻璃基板上制得酞菁铜薄膜。用原子力显微镜、紫外可见分光光度计及红外光谱仪等分析了酞菁铜薄膜的结构特征，并对薄膜的沉积机理进行了探讨。通过与Ｌ－Ｂ法的比较，发现用真空热蒸发法制备的酞菁铜薄膜结构、性能更佳。     

真空热蒸发碲化镉薄膜的结构组成和光电性能研究

研究了真空热蒸发制备CdTe薄膜的光电性能以及微结构,化学组成和成膜机理,通过X射线衍射,透射电镜电子衍射,X光电子能谱我光,暗电导测试等分析手段,系统表述了薄膜的组成,结构,表面氧化与真空热蒸发工艺的关系,指出基板温度是决定CdTe薄膜组成和结构的关键参数,150度左右制备的CdTe薄膜具有最佳光电性能和成膜质量,另外,对CdTe薄膜的氧化机制和成膜机理也进行了初步探讨。     

热蒸发法制备SnS薄膜及其表征

用热蒸发技术在ITO玻璃基片上沉积SnS薄膜.通过对该薄膜进行结构、成分和表面形貌分析,表明它是具有正交结构的SnS多晶薄膜;相对于恒电流电沉积法制备的SnS薄膜来说,该薄膜颗粒更细,粒径在(60～100) nm,并且它的均匀性和对基片的附着力也更好.通过测量薄膜样品的反射和透射光谱,得到其直接禁带宽度Eg=1.34 eV,在基本吸收边附近的吸收系数大于2×104 cm-1.该薄膜的导电类型为p型,电阻率的数量级为10-2 Ω·cm.因此,用热蒸发技术制备出的SnS薄膜的质量和性能都比较理想,该薄膜非常适合做太阳能电池的吸收层.     

热蒸发制备CdSe薄膜的退火工艺研究

采用真空热蒸发技术在光学玻璃基底上制备了CdSe薄膜,研究了真空下不同退火温度和退火时间对CdSe薄膜晶体结构和表面形貌的影响。XRD结果表明,在400~500℃范围下退火2h、5h的CdSe薄膜晶型不发生改变,结晶性随退火温度升高而增强,其晶粒尺寸从32nm增加至50nm。SEM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜表面颗粒分布均匀且排列规则、无裂纹。AFM结果表明,在450℃下退火2h后的CdSe薄膜致密性好,表面粗糙度低(5.19nm)。因此采用真空热蒸发制备的CdSe薄膜的热处理条件确定为:退火温度450℃,退火时间2h。     

真空热蒸发碲化镉薄膜的结构组成和光电性能研究

研究了真空热蒸发制备CdTe薄膜的光电性能以及微结构、化学组成和成膜机理。通过X射线衍射、透射电镜电子衍射、X光电子能谱和光、暗电导测试等分析手段,系统表述了薄膜的组成、结构、表面氧化与真空热蒸发工艺的关系。指出基板温度是决定CdTe薄膜组成和结构的关键参数,150℃左右制备的CdTe薄膜具有最佳光电性能和成膜质量。另外,对CdTe薄膜的氧化机制和成膜机理也进行了初步探讨。     

多枝CdS纳米晶粒的溶剂热法制备及光学性能研究

本文以溶剂热法在乙二醇溶剂里制备了小尺寸的多枝权CdS纳米晶粒,通过溶剂、硫源的选择,使其直径接近激子的玻尔半径(6nm),分析硫源和溶剂对CdS粒子晶体结构、形貌和尺寸的控制作用.对多枝权粒子的形成机理进行探讨,初步得到一种可能的两相共存的生长机制.光学性能的测试显示样品具有良好的量子尺寸效应和发光性能.选择合适的反应源和溶剂可调整半导体纳米粒子的形貌和尺寸,对制备满足不同应用需要的纳米结构,尤其是复杂形貌的纳米量子器件的应用具有重要的意义.     

磷含量对真空蒸镀磷掺杂多晶硅薄膜的影响

采用真空蒸镀的方法制备磷掺杂多晶硅薄膜,研究了磷含量对多晶硅薄膜的表面形貌、组织结构、晶粒尺寸及晶化率的影响。结果表明:随着磷掺杂分数的增加,多晶硅薄膜的晶粒尺寸和晶化率表现出先增加后降低的趋势,当磷掺杂分数为1%时,薄膜晶粒尺寸达到最大值,为0.55μm,晶化率为96.82%,且晶粒的均匀性最佳。     

真空蒸发法制备PbI2多晶薄膜研究

用真空蒸发法在玻璃衬底上制备了PbI₂多晶薄膜,对样品的微结构、表面形貌、化学组分及电阻率进行了测试分析.结果表明,样品具有良好的多晶结构,并沿六角密堆积结构的c轴向高度择优取向.室温下样品暗电导率为3.09×10^-11(Ω·cm)^-1,电导激活能为0.78eV.     

真空蒸发法制备PbI2多晶薄膜研究

用真空蒸发法在玻璃衬底上制备了PbI2多晶薄膜,对样品的微结构、表面形貌、化学组分及电阻率进行了测试分析.结果表明,样品具有良好的多晶结构,并沿六角密堆积结构的c轴向高度择优取向.室温下样品暗电导率为3.09×10-11(Ω·cm)-1,电导激活能为0.78 eV.     

单源热蒸发制备有机无机杂化CH3NH3PbI3薄膜及其性能表征

采用全真空单源热蒸发沉积技术直接制备钙钛矿太阳电池用有机无机杂化CH₃NH₃PbI₃薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能量色散谱仪(EDS)和分光光度计对制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜微结构、表面形貌、化学成分和光学性能进行表征分析, 并与非真空旋涂法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜性能进行比较。结果表明: 单源热蒸发法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜呈现单一的钙钛矿四方晶体结构, 且与蒸发源材料的晶体结构同源性高, 没有出现杂质相偏析; 对比旋涂法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜表面均匀致密平整, 且薄膜结晶度更高; 单源热蒸发法制备的CH₃NH₃PbI₃薄膜禁带宽度为1.57 eV, 符合钙钛矿太阳电池吸收层光学性能要求。     

Characterization of C-N Thin Films Prepared by Ion Beam Sputtering

C-N thin films have been prepared by ion beam sputtering using pure N2 as discharge gas. The ratio N/C of the films measured by Auger spectrum is 20% on an average. The results of X-ray diffraction and transmission electron microscopy show that β-C3N4 phase exists in the films. Xray photoelectron spectroscopy shows that nitrogen is mostly combined with carbon with triple (C=N) and double (C=N) bonds. The IR absorption shows an absorption bond near 2185 cm-1assigned to the C=N, no trace of C-C bond was observed     

电子束反应蒸发氧化物薄膜的应力特性

研究了反应电子束蒸发氧化物光学薄膜在空气中的应力。为了找到能减小多层膜结构内应力的淀积工艺参数,测试了氧化物膜层TiO2,Ta2O5,SiO2,Al2O3,HfO2的应力,发现有些膜层为压应力,一些高折射率膜为张应力。实验表明,热处理可以有效地降低氧化物膜层光学吸收,并改变应力。     

用热蒸发法制备CdS纳米带

在外加电场的作用下 ,用物理热蒸发法制备出了定向生长的硫化镉纳米带。借助扫描电子显微镜(SEM)、X射线能谱分析仪 (EDX)和透射电镜 (TEM)对硫化镉纳米带的形貌、成分和晶体结构进行了分析。结果表明 :当外加电场为 4 0 0V ,蒸发温度为 1 1 5 0℃ ,环境压力为 1 5 0torr,气体流量为 5 0SCCM时 ,可制备出平均宽度为 2 5 μm ,厚80nm ,长达几毫米的定向生长的硫化镉纳米带。