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膜厚对射频磁控溅射法制备的sns薄膜结构和光学性质的影响

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发光学报 2015年第4期36卷 429-436页

作者：余亮梁齐刘磊马明杰史成武合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备sns薄膜,用X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别对所制备的薄膜晶体结构、组分、表面形貌、厚度、反射率和透过... 详细信息

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备sns薄膜,用X射线衍射(XRD)、能谱仪(EDS)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电镜(FE-SEM)和紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)分别对所制备的薄膜晶体结构、组分、表面形貌、厚度、反射率和透过率进行表征分析。研究结果表明:薄膜厚度的增加有利于改善薄膜的结晶质量和组分配比,晶粒尺寸和颗粒尺寸随着厚度的增加而变大。样品的折射率在1 500~2 500nm波长范围内随着薄膜厚度的增加而增大。样品在可见光区域吸收强烈,吸收系数达105cm-1量级。禁带宽度在薄膜厚度增加到1 042 nm时为1.57 e V,接近于太阳电池材料的的最佳光学带隙(1.5 e V)。

关键词： sns薄膜射频磁控溅射膜厚晶体结构光学性质

用Zn掺杂和热处理改善sns薄膜的电学特性

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功能材料 2013年第8期44卷 1081-1085页

作者：贾影李健闫君内蒙古大学物理科学与技术学院内蒙古呼和浩特010021 内蒙古自治区高等学校半导体光伏技术重点实验室内蒙古呼和浩特010021

用质量比为1%∶0.2%(质量分数)的Sn、S混合粉末在玻璃衬底上热蒸发沉积sns薄膜,氮气保护下对薄膜进行350℃、40min热处理后,得到简单正交晶系sns多晶薄膜,薄膜的电阻率为103Ω.cm,选择2%和4%(质量分数)的Zn掺杂来改善sns薄膜的导电性。... 详细信息

用质量比为1%∶0.2%(质量分数)的Sn、S混合粉末在玻璃衬底上热蒸发沉积sns薄膜,氮气保护下对薄膜进行350℃、40min热处理后,得到简单正交晶系sns多晶薄膜,薄膜的电阻率为103Ω.cm,选择2%和4%(质量分数)的Zn掺杂来改善sns薄膜的导电性。研究表明,sns∶Zn薄膜最有效的热处理条件为300℃、40min,掺Zn后薄膜的物相结构转为简单正交和面心正交晶系混合相,sns∶Zn薄膜(2%和4%(质量分数))的电阻率在1.8528×10-3～4.944×10-4Ω.cm之间,导电类型为N型。薄膜中Sn和S分别呈+2和-2价,Zn显示+2价,以间隙和替位两种状态存在于sns中,对薄膜导电性起改善作用的是间隙态的Zn离子。

关键词：热蒸发热处理 sns薄膜 Zn掺杂电学特性

快速退火对PLD法制备sns薄膜结构和光学性质的影响

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发光学报 2015年第7期36卷 811-820页

作者：刘磊马明杰刘丹丹郭慧尔史成武梁齐合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009

利用脉冲激光沉积(PLD)法在玻璃基片上室温生长sns薄膜,并在Ar气保护下分别在200,300,400,500,600℃对薄膜进行快速退火处理。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、紫外-可见-近... 详细信息

利用脉冲激光沉积(PLD)法在玻璃基片上室温生长sns薄膜,并在Ar气保护下分别在200,300,400,500,600℃对薄膜进行快速退火处理。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)、Keithley4200-SCS半导体参数分析仪研究了快速退火温度对sns薄膜的晶体结构、表面形貌以及有关光学性质和电学性能的影响。所制备的sns薄膜样品沿(111)晶面择优取向生长,退火温度为400℃时的薄膜结晶质量最好。薄膜均具有sns特征拉曼峰。随着退火温度的升高,薄膜厚度逐渐减小,而平均颗粒尺寸逐渐增大。不同退火温度下的sns薄膜在可见光范围内的吸收系数均为105cm-1量级,400℃时退火薄膜的直接带隙为1.92eV。随着退火温度从300℃升高到500℃,电阻率由1.85×104Ω·cm下降到14.97Ω·cm。

关键词： sns薄膜脉冲激光沉积快速退火光学性质

PLD制备的Cu掺杂sns薄膜的结构和光学特性

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发光学报 2015年第11期36卷 1311-1319页

作者：刘磊余亮李学留汪壮兵梁齐合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009

利用脉冲激光沉积(PLD)在玻璃衬底上制备了Cu掺杂sns薄膜。靶材是由sns和Cu2S粉末混合压制而成(Cu和Sn的量比分别为0%、2.5%、5%、7.5%和10%)。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外分光光度计(... 详细信息

利用脉冲激光沉积(PLD)在玻璃衬底上制备了Cu掺杂sns薄膜。靶材是由sns和Cu2S粉末混合压制而成(Cu和Sn的量比分别为0%、2.5%、5%、7.5%和10%)。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)、Keithley4200-SCS半导体参数分析仪研究了Cu掺杂量对sns薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性质和电学性能的影响。结果表明:所制备的sns薄膜样品沿(111)晶面择优取向生长,sns∶5%Cu薄膜的结晶质量最好且具有sns特征拉曼峰。随着Cu掺杂量的增大,平均颗粒尺寸逐渐增大。不同Cu掺杂量的薄膜在可见光范围内的吸收系数均为105cm-1数量级。sns∶5%Cu薄膜的禁带宽度Eg为2.23eV,光暗电导率比值为2.59。同时,在玻璃衬底上制备了p-sns∶Cu/n-ZnS异质结器件,器件在暗态及光照的条件下均有良好的整流特性,并具有较弱的光伏特性。

关键词： sns薄膜脉冲激光沉积 Cu掺杂异质结器件

射频磁控溅射法制备sns薄膜及其结构和光学特性

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发光学报 2016年第9期37卷 1114-1123页

作者：刘丹丹李学留李琳史成武梁齐合肥工业大学电子科学与应用物理学院安徽合肥230009 合肥工业大学化学与化工学院安徽合肥230009

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积sns薄膜并对其进行快速退火处理,利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线能量色散谱(EDS)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计研究了不同溅射功率(60~120 W)条件下制... 详细信息

利用射频磁控溅射法在玻璃衬底上沉积sns薄膜并对其进行快速退火处理,利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、X射线能量色散谱(EDS)、原子力显微镜(AFM)和紫外-可见-近红外(UV-Vis-NIR)分光光度计研究了不同溅射功率(60~120 W)条件下制备的sns薄膜的晶体结构、物相组成、化学组分、表面形貌以及有关光学特性。结果表明:经快速退火的薄膜均已结晶,提高溅射功率有利于改善薄膜的结晶质量、生长择优取向程度和化学配比,薄膜的平均颗粒尺寸呈增大趋势;溅射功率为100 W的薄膜样品的结晶质量和择优取向度高,薄膜应变最小,且为纯相sns薄膜,Sn/S组分的量比为1∶1.09,吸收系数达10~5cm^(-1)量级,直接禁带宽度为1.54 eV。

关键词： sns薄膜射频磁控溅射快速退火晶体结构光学特性

脉冲激光沉积制备sns薄膜及其光学特性的研究

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真空科学与技术学报 2011年第4期31卷 386-392页

作者：李丽丽梁齐史成武孔明光李兵合肥工业大学电子科学与应用物理学院合肥230009 合肥工业大学化学工程学院合肥230009 中国科学院固体物理研究所材料物理重点实验室合肥230031

利用脉冲激光沉积法在玻璃衬底上制备sns薄膜,研究了sns薄膜的晶体结构、表面形貌以及有关光学特性。所制备的sns薄膜样品为斜方晶系多晶结构,在（111）晶面上有很强的择优取向性;衬底温度在100400℃范围内,表面形貌有所区别,随着温度升... 详细信息

利用脉冲激光沉积法在玻璃衬底上制备sns薄膜,研究了sns薄膜的晶体结构、表面形貌以及有关光学特性。所制备的sns薄膜样品为斜方晶系多晶结构,在（111）晶面上有很强的择优取向性;衬底温度在100400℃范围内,表面形貌有所区别,随着温度升高,薄膜表面分别呈现大小晶粒共存、片状颗粒、针状颗粒和锥状颗粒的形貌特征;紫外区的sns薄膜透过率极低,可见光范围的透过率很低,近红外区的透过率较大;样品在可见区和紫外区吸收强烈,吸收系数达105cm-1量级,直接禁带宽度为1.391.46 eV。

关键词： sns薄膜脉冲激光沉积表面形貌透过率

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Zn掺杂sns薄膜的表征及光学特性

真空科学与技术学报 2012年第7期32卷 566-571页

作者：徐志虎李健闫君内蒙古大学物理科学与技术学院呼和浩特010021 内蒙古自治区高等学校半导体光伏技术重点实验室呼和浩特010021

真空共蒸发制备掺Zn(2%,4%(质量比))的sns薄膜。研究热处理对Zn掺杂sns薄膜的结构、表面形貌、化学组分及光学特性的影响。实验给出2%掺Zn薄膜经300℃,40 min热处理后,得到正交晶系的sns多晶薄膜。掺Zn可一定程度抑制薄膜中S的损失,使... 详细信息

真空共蒸发制备掺Zn(2%,4%(质量比))的sns薄膜。研究热处理对Zn掺杂sns薄膜的结构、表面形貌、化学组分及光学特性的影响。实验给出2%掺Zn薄膜经300℃,40 min热处理后,得到正交晶系的sns多晶薄膜。掺Zn可一定程度抑制薄膜中S的损失,使薄膜体内Sn∶S元素化学计量得到改善,从未掺Zn的Sn∶S比为1.90∶1降到1.38∶1(2%)及1.36∶1(4%)。掺Zn后sns薄膜的吸收边都发生红移,光吸收系数高达105cm-1。未掺Zn薄膜的直接光学带隙1.95 eV,掺Zn是1.375 eV(2%)和1.379 eV(4%)。Sn和S在薄膜中分别呈+2和-2价态,Zn以间隙和替位两种状态存在。

关键词：真空单源共蒸法 sns薄膜 Zn掺杂光学特性

脉冲电沉积法制备sns薄膜及其光电性质研究

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真空科学与技术学报 2012年第8期32卷 682-687页

作者：喀哈尔.玉苏普林涛耿雷徐岭徐骏南京大学电子科学与工程学院物理学院南京210093

在ITO玻璃衬底上使用脉冲电沉积法制备了sns薄膜,研究了不同的开启脉冲电位对薄膜表面,薄膜结构以及光学性质的影响。结果表明,在不同开启脉冲电位下制备出来的sns薄膜的禁带宽度可以在1.3-1.62 eV范围内变化,并且随着开启脉冲电位的增... 详细信息

在ITO玻璃衬底上使用脉冲电沉积法制备了sns薄膜,研究了不同的开启脉冲电位对薄膜表面,薄膜结构以及光学性质的影响。结果表明,在不同开启脉冲电位下制备出来的sns薄膜的禁带宽度可以在1.3-1.62 eV范围内变化,并且随着开启脉冲电位的增大,薄膜的禁带宽度逐渐变大。在开启脉冲电位为-0.70V（***）时,制备的薄膜禁带宽度为1.53 eV,在可见光范围内光吸收系数均达到104cm^-1以上。扫描电子显微镜的测试结果表明所得薄膜的表面平整并且均匀。结合X射线衍射结果可证实制备出的薄膜是由正交结构晶粒组成的多晶体。对薄膜进行变温电学性质的测试,得到了薄膜电导率温度谱,发现室温下薄膜的电导率为***^-1。同时,在实验上发现了薄膜与Al电极形成了肖特基接触,由电学测试推导出肖特基势垒高度为0.58 eV。

关键词： sns薄膜结构脉冲电沉积法肖特基接触

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电沉积法制备sns薄膜

光电子．激光 2002年第9期13卷 889-892页

作者：杜金会于振瑞张加友杨嘉郭淑华军事交通学院基础部天津300161 南开大学化学学院天津300071

采用了电沉积法在 Sn O2 透明导电玻璃上制备了硫化锡 (Sn S)薄膜 ,并对用电化学法实现 Sn和 S共沉积的条件参数进行了理论探讨。实验中 ,利用 Sn Cl2 和 Na2 S2 O3的混合水溶液作为电沉积液制备了均匀的 Sn S薄膜 ,对实验参数进行了优... 详细信息

采用了电沉积法在 Sn O2 透明导电玻璃上制备了硫化锡 (Sn S)薄膜 ,并对用电化学法实现 Sn和 S共沉积的条件参数进行了理论探讨。实验中 ,利用 Sn Cl2 和 Na2 S2 O3的混合水溶液作为电沉积液制备了均匀的 Sn S薄膜 ,对实验参数进行了优化。对薄膜进行了 X-射线衍射 (XRD)、扫描电子显微 (SEM)测量及光学测试。实验发现 ,制备的薄膜为多晶的斜方晶系结构 ,晶粒大小约为 15 0 nm,直接光学带隙在 1.36～ 1.73e

关键词： sns薄膜太阳能电池电沉积法光学带隙硫化锡薄膜