不同退火条件对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

采用磁控溅射法,在衬底温度300 ℃制备CdS薄膜,并选取370 ℃、380 ℃、390℃三个温度退火,获得在干燥空气和CdCl2源+干燥空气两种气氛下退火的CdS薄膜.通过研究热处理前后CdS薄膜的形貌、结构和光学性能表明,CdS薄膜在干燥空气中退火,晶粒度、表面粗糙度和可见光透过率变化不明显,光学带隙随退火温度的升高而增大; 在CdCl2源+干燥空气中退火,随退火温度的升高发生明显的再结晶和晶粒长大,表面粗糙度增大,可见光透过率和光学带隙随退火温度的升高而减小.分析得出: 上述性能的改变是由于不同的退火条件对CdS薄膜的再结晶温度和带尾态掺杂浓度改变的结果.     

化学水浴法制备CdS薄膜退火工艺的研究

基于化学水浴沉积法以硫脲为硫源,醋酸镉为镉源,氨水作为缓冲剂,制备太阳能电池用半导体薄膜硫化镉(CdS),研究不同的退火温度和是否涂敷CdCl2溶液对CdS薄膜的影响。采用X线衍射仪、电子扫描电镜和紫外/可见光分光光度计研究了不同退火工艺对硫化镉薄膜的结构、形貌及光学特性的影响。实验表明,悬涂CdCl2溶液退火处理可明显改善CdS薄膜的结晶及其光学性质,最佳退火温度为400℃,退火时间为60min。     

化学水浴法制备CdS薄膜退火工艺的研究

基于化学水浴沉积法以硫脲为硫源,醋酸镉为镉源,氨水作为缓冲剂,制备太阳能电池用半导体薄膜硫化镉(CdS),研究不同的退火温度和是否涂敷CdCl2溶液对CdS薄膜的影响。采用X线衍射仪、电子扫描电镜和紫外/可见光分光光度计研究了不同退火工艺对硫化镉薄膜的结构、形貌及光学特性的影响。实验表明,悬涂CdCl2溶液退火处理可明显改善CdS薄膜的结晶及其光学性质,最佳退火温度为400℃,退火时间为60min。     

水浴沉积法制备硫化镉薄膜的初步研究

采用化学水浴沉积法制备了半导体薄膜硫化镉（CdS）太阳能电池材料,对影响成膜的因素以及薄膜的结构和光学性能进行了初步测试研究。结果表明,反应溶液的pH值以及薄膜的退火温度是影响成膜的重要因素。实验中pH值范围控制在10．5—10．8之间,最佳退火温度为400℃。另外退火时滴加CdCl2溶液并将其涂抹于薄膜表面,可以使薄膜在可见光范围的透过率得到进一步的提高。     

低温沉积ZnO薄膜的压敏特性及其热处理影响

采用GDARE法在较低温度下,通过一次和多次沉积制备单层及多层ZnO薄膜.AFM和XRD分析表明,薄膜具有以ZnO(002)晶面取向为主的多晶结构,多层膜的晶粒尺寸增大.经200～300℃退火热处理,薄膜呈现出良好的低压压敏特性.经200℃退火热处理后,多层ZnO薄膜的非线性系数达到61.54,压敏电压20.10V.在一定范围内升高热处理温度,可明显降低压敏电压.分析了不同膜层及热处理温度对ZnO薄膜压敏特性的影响机理.     

CdS/CdTe异质结复合薄膜的制备及其性能表征

在玻璃衬底上依次采用化学水浴法(CBD)和真空蒸发工艺沉积CdS和CdTe薄膜,并在不同条件下进行热处理,制备了CdTe/CdS异质结复合薄膜。利用XRD、SEM、AFM和UV-VIS透射光谱对薄膜的结构、表面形貌、剖面及光学性能进行了研究。结果表明:以玻璃衬底和CdS薄膜作为衬底沉积的CdTe多晶薄膜结构相似,均具有(1l1)面择优取向;不同条件下制备的薄膜致密且粒径均匀,随着热处理温度的升高,薄膜晶粒增大明显,并出现CdS层减薄的现象,但薄膜的粗糙度也随之增大;CdCl2氛围下热处理后,薄膜粒径增大,粗糙度明显降低,其(111)晶面的择优取向进一步增强,且透过率下降,这对于提高太阳电池的光谱响应是非常有利的。     

低温沉积ZnO薄膜的压敏特性及其热处理影响

采用GDARE法在较低温度下,通过一次和多次沉积制备单层及多层ZnO薄膜.AFM和XRD分析表明,薄膜具有以ZnO(002)晶面取向为主的多晶结构,多层膜的晶粒尺寸增大.经200～300℃退火热处理,薄膜呈现出良好的低压压敏特性.经200℃退火热处理后,多层ZnO薄膜的非线性系数达到61.54,压敏电压20.10V.在一定范围内升高热处理温度,可明显降低压敏电压.分析了不同膜层及热处理温度对ZnO薄膜压敏特性的影响机理.     

飞秒激光制备CdS薄膜滤波器的研究

采用脉冲飞秒激光沉积方法,在石英衬底上制备了CdS薄膜滤波器.研究显示衬底温度在100～600℃范围内变化对CdS薄膜衬底的结构及光学特性有重要影响,在450℃的衬底温度下所生长的CdS薄膜具有较好的结构质量,该薄膜在500nm附近具有较陡的吸收带边及良好的光学滤波性能.     

飞秒激光制备CdS薄膜滤波器的研究

采用脉冲飞秒激光沉积方法,在石英衬底上制备了CdS薄膜滤波器.研究显示衬底温度在100～600℃范围内变化对CdS薄膜衬底的结构及光学特性有重要影响,在450℃的衬底温度下所生长的CdS薄膜具有较好的结构质量,该薄膜在500nm附近具有较陡的吸收带边及良好的光学滤波性能.     

不同柔性衬底上CdS薄膜退火前后的性能比较

采用磁控溅射法分别在柔性PI衬底、柔性AZO衬底和柔性ITO衬底上制备CdS薄膜,并在干燥空气中以CdCl2为源380℃退火,分别研究了不同柔性衬底及退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响。研究结果表明:退火前在不同柔性衬底上的CdS薄膜形貌依赖于衬底类型,退火后CdS薄膜的晶粒再结晶,晶粒度增大明显,且不再依赖于衬底类型。不同柔性衬底上CdS薄膜均为立方相和六角相的混相结构,退火后,六角相比例增大,薄膜的结晶质量提高。透过率退火后改善明显,其中,在柔性AZO衬底上的CdS薄膜透过率超过80%。     

Cadmium sulfide thin films growth by chemical bath deposition

Cadmium sulfide (CdS) thin films have been prepared by a simple technique such as chemical bath deposition (CBD).A set of samples CdS were deposited on glass substrates by varying the bath temperature from 55 to 75 ℃ at fixed deposition time (25 min) in order to investigate the effect of deposition temperature on CdS films physical properties.The determination of growth activation energy suggests that at low temperature CdS film growth is governed by the release of Cd2+ ions in the solution.The structural characterization indicated that the CdS films structure is cubic or hexagonal with preferential orientation along the direction (111) or (002),respectively.The optical characterization indicated that the films have a fairly high transparency,which varies between 55％ and 80％ in the visible range of the optical spectrum,the refractive index varies from 1.85 to 2.5 and the optical gap value of which can reach 2.2 eV.It can be suggested that these properties make these films perfectly suitable for their use as window film in thin films based solar cells.     

退火温度对电子束蒸发的ZnS薄膜性能的影响

为了获得光电性能好的ZnS窗口层薄膜,采用电子束蒸发法在玻璃基片上沉积ZnS薄膜,研究退火温度(200~500℃)对ZnS薄膜的结构和光电性能的影响。结果表明:所制备的薄膜均为闪锌矿结构的β-ZnS多晶薄膜,导电类型为n型。随着退火温度的增高,薄膜结晶度和光电性能都变好。但是,当退火温度过高(500℃)时,薄膜的半导体特性反而变差。退火温度为400℃时,ZnS薄膜的性能最佳,此时薄膜的透过率较高;电阻率较低,为246.2?.cm。     

无机sol-gel法制备二氧化钒薄膜的研究

采用无机sol-gel法,以分析纯V2O5为原料,在Si衬底、玻璃衬底上空气中加热制备了V2O5薄膜,在不同温度下真空退火,得到了具有择优取向的VO2薄膜。研究了其制备工艺和显微结构。结果表明:在玻璃衬底和硅衬底上薄膜的最佳真空退火工艺均为480℃/2h。所制备的VO2薄膜具有沿<110>晶向生长的择优取向。薄膜表面形貌良好,颗粒尺寸分布均匀。     

二氧化锡覆盖层对ITO透明导电薄膜热稳定性的改良

采用射频磁控溅射法在ITO玻璃表面沉积了一层15 nm左右的SnO2薄膜。利用霍尔效应测试仪、四探针电阻测试仪、场发射电子显微镜及紫外–可见–近红外光谱仪分析了所制薄膜的电学性质、表面形貌和光学性质。结果表明,在300~600℃退火后镀有SnO2覆盖层的ITO(SnO2/ITO)薄膜具有相对好的热学稳定性。在600℃退火后,ITO薄膜的方阻和电阻率分别为88.3Ω/□和2.5×10–3.cm,而此时,SnO2/ITO薄膜的方阻和电阻率仅为43.8Ω/□和1.2×10–3Ω.cm。最后,阐述了SnO2覆盖层提高ITO薄膜热稳定性的机制。     

快速光退火对ITO薄膜结构和性能的改善

利用电子束蒸发技术在常温下制备ITO透明导电膜,在这种条件下很难得到性能良好的透明导电膜,试图通过研究快速光热退火下退火温度、退火时间对其性能的影响,致力于在低温退火工艺下改善薄膜性能.通过对退火后样品禁带宽度的计算得出随着退火温度或退火时间的增大,禁带宽度逐渐增大;对样品的微结构分析发现随着退火温度的提高或退火时间的延长,样品的微结构致密性提高,各晶向面间距和晶格常数逐渐趋于标准的晶体;但退火温度过高或退火时间过长反而不利于透明导电膜性能的提高,所以选取合适的退火温度和退火时闻是光退火下透光性和导电性都得到提升的关键.在200℃的退火温度下,退火12 min可实现样品的透光率在可见光范围内达到82%,电阻率ρ＝2.3×10-3Ω·cm.     

近空间升华法制备CdTe薄膜

研究了初底材料和基片温度对膜微结构的影响。衬底温度在400℃以上薄膜结晶状况较为完整。在结晶状况较好的CdS薄膜上生长的CdTe薄膜晶粒较大,尺寸均匀。在CdTe膜面涂敷CdCl2甲醇溶液,可促进热处理过程中薄膜晶粒的长大。     

Optimization of physical properties of vacuum evaporated CdTe thin films with the application of thermal treatment for solar cells

This paper reports the optimization of physical properties of cadmium telluride (CdTe) thin films with the application of thermal treatment. The films of thickness 650 nm were deposited on glass and indium tin oxide (ITO) coated glass substrates employing vacuum evaporation followed by thermal annealing in the temperature range 250–450 °C. The films were characterized using X-ray diffraction (XRD), source meter and atomic force microscopy (AFM) for structural, electrical and surface topographical properties respectively. The X-ray diffraction patterns reveal that films are polycrystalline with predominant zinc-blende structure having preferred reflection (111). The structural parameters are calculated and discussed in detail. The current–voltage characteristics show Ohmic behavior and the electrical conductivity is found to increase with annealing treatment. The AFM studies show that the surface roughness of films is observed to increase with annealing. The experimental results reveal that the thermal annealing plays an important role to enhance the physical properties of CdTe thin films and annealed films may be used as absorber layer in CdTe/CdS solar cells.     

硫化温度对Sn_xS_y薄膜光电性能的影响

用真空热蒸发技术在玻璃基片上沉积一层Sn薄膜,分别在硫化温度为210,240和270℃的条件下硫化45min。研究了硫化温度对薄膜样品光学和电学性能的影响。结果显示:随着硫化温度的升高,其电阻率减小;但薄膜导电类型不受硫化温度的影响,都为p型。当硫化温度为240℃时,薄膜为斜方SnS多晶薄膜,沿{111}方向优先生长,其均匀性和致密性以及对基片的附着力都较好,薄膜粒径为200～800nm,薄膜的直接能带间隙为1.46eV,电阻率为25.54Ω·cm。     

CdTe Films Deposited by Closed—space Sublimation

CdTe films are prepared by closed-space sublimation technology,Dependence of film crystalline on substrate materials and substrate temperature is investigated.It is found that films exhibit higher crystallinity at substrate temperature higher than 400℃.And the CdTe films deposited on CdS films with higher crystallinity have bigger crystallite and higher uniformity.Treatment with CdCl2 methanol solution promotes the crystallite growth of CdTe films during annealing.