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单源真空蒸发法制备znse薄膜的实验研究

人工晶体学报 2007年第4期36卷 863-868页

作者：余晓艳马鸿文中国地质大学(北京)珠宝学院中国地质大学(北京)材料科学与技术学院

本文采用单源真空蒸发法制备了znse薄膜,利用电子探针、X射线粉晶衍射等现代测试手段研究了蒸发温度（700-1050℃）、基片温度（0-200℃）、基片材料（单晶硅、玻璃）以及热处理温度（300-400℃）等因素的改变对znse薄膜的成份和结构的... 详细信息

本文采用单源真空蒸发法制备了znse薄膜,利用电子探针、X射线粉晶衍射等现代测试手段研究了蒸发温度（700-1050℃）、基片温度（0-200℃）、基片材料（单晶硅、玻璃）以及热处理温度（300-400℃）等因素的改变对znse薄膜的成份和结构的影响规律,建立了单源真空蒸发沉积znse薄膜及热处理的实验方法。

关键词：单源真空蒸发 znse薄膜电子探针 X射线粉晶衍射

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电化学沉积znse薄膜的工艺研究

太阳能学报 2009年第6期30卷 778-783页

作者：唐建生缪娟张成光河南工业职业技术学院南阳473009 河南理工大学焦作454010

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... 详细信息

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(XRD)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。

关键词：电化学沉积 znse薄膜沉积参数正交试验

衬底温度对电子束沉积znse薄膜性能影响研究

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光子学报 2021年第6期50卷 209-216页

作者：赵广宇徐莉范杰张家斌兰云萍邹永刚马晓辉长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室长春130022

为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜。通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度,分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的... 详细信息

为了研究衬底温度对硒化锌薄膜微观结构和光学特性的影响,采用电子束蒸发技术在K9玻璃基底上制备了单层的硒化锌薄膜。通过研究薄膜的X射线衍射谱、透射光谱特性、表面形貌及粗糙度,分析了不同衬底温度下薄膜微观晶体结构和光学特性的变化规律。实验结果表明:在20~200℃的衬底温度范围内制备的znse薄膜均为具有(111)晶面择优取向的纳米晶薄膜,随着衬底温度升高,基片上原子获得的动能增加,导致薄膜的晶粒尺寸变大、内应力和位错密度降低;同样在不同衬底温度下,薄膜的光学特性也不尽相同,随着衬底温度的升高,折射率和消光系数减小、光学带隙增加、薄膜的表面粗糙度降低。分析表明折射率下降是薄膜中空隙部分所占比例增加所致,而消光系数的下降是薄膜结晶度提高,内部缺陷减少造成的。

关键词： znse薄膜衬底温度电子束蒸发微观结构光学特性

沉积温度和速率对电子束沉积znse薄膜应力特性的影响

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浙江大学学报（工学版） 2009年第11期43卷 2059-2061页

作者：饶文萍王颖章岳光刘旭浙江大学现代光学仪器国家重点实验室浙江杭州310027 云南国防工业职业技术学院云南昆明650222

在不同沉积温度和速率下,采用电子束蒸发法制备znse薄膜样品,利用ZYGO GPI型干涉仪测试样品的应力行为,并采用X射线衍射(XRD)技术测试样品的晶向特征.实验结果表明,在不同条件下制备的znse薄膜均呈现压应力,应力随着沉积温度升高而增大,... 详细信息

在不同沉积温度和速率下,采用电子束蒸发法制备znse薄膜样品,利用ZYGO GPI型干涉仪测试样品的应力行为,并采用X射线衍射(XRD)技术测试样品的晶向特征.实验结果表明,在不同条件下制备的znse薄膜均呈现压应力,应力随着沉积温度升高而增大,在200℃应力达到最大值,之后应力随沉积温度升高呈下降趋势.XRD结果表明,沉积速率直接影响znse薄膜的晶向结构,进而改变znse薄膜内应力;当沉积速率为1.5 nm/s时,薄膜应力最小.

关键词：电子束沉积 znse薄膜薄膜应力沉积温度沉积速率

真空蒸发法制备znse薄膜的X射线光电子能谱研究

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人工晶体学报 2007年第6期36卷 1330-1333页

作者：余晓艳马鸿文中国地质大学(北京)珠宝学院中国地质大学(北京)材料科学与技术学院

本文用真空蒸发法制备了CIS太阳能电池中做缓冲材料的znse薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)对制备薄膜的表面化学状态及沉积质量进行了研究,并用氩离子溅射进行剥蚀,逐层分析薄膜的化合态随深度的变化关系。XPS分析表明,znse薄膜含有Zn、S... 详细信息

本文用真空蒸发法制备了CIS太阳能电池中做缓冲材料的znse薄膜,利用X射线光电子能谱(XPS)对制备薄膜的表面化学状态及沉积质量进行了研究,并用氩离子溅射进行剥蚀,逐层分析薄膜的化合态随深度的变化关系。XPS分析表明,znse薄膜含有Zn、Se、O、C等元素,其中O、C为样品置于空气中所致,含量随剥蚀深度的加大而逐渐降低。Zn的光电子峰为Zn2p1/2和Zn2p3/2,Zn2p3/2的电子结合能为1021.90eV,对应着Zn2+的化合态,表明薄膜中Zn以形式电荷为Zn2+的化合态形式存在;Se的光电子峰为Se3d,其电子结合能为54.30eV,对应着Se2-的化合态,表明薄膜中Se以形式电荷Se2-的化合态形式存在。分别经过1min、3min、7min、11min的剥蚀后,Zn和Se的光电子峰几乎没有改变,表明沉积的znse薄膜表面和内部化学状态稳定一致。

关键词：真空蒸发法 znse薄膜 XPS分析界面氧化状态

znse薄膜化学反应助热壁外延生长及性能表征

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ZnSe薄膜化学反应助热壁外延生长及性能表征

作者：白大伟西北工业大学

学位级别：硕士

znse作为一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，具有禁带宽、直接带隙跃迁，激子束缚能大，光、电性能优良等优点，这使其成为蓝绿色发光、激光以及该波段相应的光学非线性材料，在光发射器件、非线性光电器件和红外器件等方面有着广泛的应用... 详细信息

znse作为一种重要的Ⅱ-Ⅵ族半导体材料，具有禁带宽、直接带隙跃迁，激子束缚能大，光、电性能优良等优点，这使其成为蓝绿色发光、激光以及该波段相应的光学非线性材料，在光发射器件、非线性光电器件和红外器件等方面有着广泛的应用。目前znse体单晶的制备技术尚不成熟，使用更多的是znse薄膜和多晶。本文主要对znse薄膜制备、结构和性能进行了研究。 znse薄膜的制备采用化学反应助热壁外延法，通过将新型化学气相反应促进剂Zn(NH)Cl引入到热壁外延系统中，以二元素单质Zn和Se为原料，直接在Si(111)衬底上生长了高质量的znse晶体薄膜。采用SEM、AFM、EDS、XRD和PL谱等技术研究了生长的znse薄膜的形貌、成分和发光特性。研究了主要工艺参数对薄膜生长形貌和性能的影响。研究结果表明，热壁温度和生长时间是影响znse薄膜形貌的主要因素;气相反应促进剂在薄膜生长和调节成分方面扮演了关键角色，Zn(NH)Cl的存在使得Zn(g)和Se(g)合成znse晶体的反应转变为气固非一致反应，从而更容易获得近乎理想化学计量比的znse薄膜。在以Zn(NH)Cl为输运剂或者反应促进剂，以单质Zn和Se为原料生长ZaSe晶体时，为了得到最优的生长条件，对Zn—Se—Zn(NH)Cl系统进行热力学分析，通过计算反应达到平衡状态时，Zn-Se-Zn(NH)Cl系统中存在的各气相组分的分压随温度和输运剂浓度的变化，确定了最适合的气相生长工艺。计算表明，在Zn-Se-Zn(NH)Cl气相反应系统中，存在一个特征温度范围，此特征温度为1647-1729K左右，并且与输运剂浓度无关。当生长温度在此特征温度范围时，所生长的znse晶体严格符合化学计量比1:1，高于或低于特征温度范围将得到富Zn或富Se的晶体。

关键词： znse薄膜热壁外延 Zn(NH4)3Cl5 分压

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znse薄膜的电沉积法制备研究

ZnSe薄膜的电沉积法制备研究

作者：杨建立天津大学

学位级别：硕士

纳米晶太阳能电池(NPC)以及极薄吸附层太阳能电池(ETA)以其工艺简单,成本低廉等优势成为太阳能电池领域的研究热点。本文综述了各种太阳能电池的发展情况,研究了新一代缓冲层材料znse薄膜的电沉积法制备,并对znse在透明导电氧化物(TCO)... 详细信息

纳米晶太阳能电池(NPC)以及极薄吸附层太阳能电池(ETA)以其工艺简单,成本低廉等优势成为太阳能电池领域的研究热点。本文综述了各种太阳能电池的发展情况,研究了新一代缓冲层材料znse薄膜的电沉积法制备,并对znse在透明导电氧化物(TCO)基底上的沉积机理进行了讨论。本文采用恒电位沉积的方法从ZnSO和SeO的水溶液中,在不同的透明导电氧化物基底上制备出接近化学计量的、纯立方相的znse薄膜。采用XRD、SEM、EDS和UV-VIS表征了薄膜的相组成、结晶形貌、透光率和带隙值,并在认真分析实验现象和结果的基础上讨论了znse的电沉积机理。根据能斯特(Nernst)方程式计算出在本实验条件下Se和Zn的沉积电势。研究了SeO浓度、pH值、温度、沉积电位、支持电解质和络合剂等因素对沉积过程和薄膜结构与性能的影响。结果表明,SeO是电解液中的活性物质;支持电解质(KSO)能够极大地促进znse的结晶和沉积,而络合剂(NaEDTA)所起到的络合作用很微弱。基底对于沉积过程的影响显著。不同基底上的沉积情况明显不同。HSe在透明导电氧化物电极上的原位催化效应导致znse的沉积难以进行。最终,我们通过对电解液的强烈搅拌,削弱HSe的原位催化效应,制备出了纯立方相的znse薄膜。但是,在不同基底上沉积出的薄膜都不同程度的存在Se元素过量,而在流动的Ar气中煅烧可以有效地改进薄膜的化学计量。

关键词： znse薄膜电化学沉积水溶液透明导电氧化物电沉积机理

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znse薄膜的电沉积法制备及其性能表征

ZnSe薄膜的电沉积法制备及其性能表征

作者：宗志远长春理工大学

学位级别：硕士

近年来太阳能电池取得了很大的发展,本文介绍了太阳能电池的发展历程,并简要介绍了几类太阳能电池的工作原理。znse具有较大的禁带宽度,且对蓝绿光具有良好的透过性能,因为被用作蓝绿色激光器和红外光学系统的窗口材料。znse具有很多制... 详细信息

近年来太阳能电池取得了很大的发展,本文介绍了太阳能电池的发展历程,并简要介绍了几类太阳能电池的工作原理。znse具有较大的禁带宽度,且对蓝绿光具有良好的透过性能,因为被用作蓝绿色激光器和红外光学系统的窗口材料。znse具有很多制备方法,本文简要介绍几种znse多晶和薄膜的制备技术,包括化学气相沉积法,电沉积法等。本文研究了多晶相znse薄膜从溶液中到ITO导电玻璃上的电沉积条件。Zn2+和SeO32-的电化学行为是使用循环电压法来研究的。薄膜是在稳定的电流密度控制下沉积到铂片上的,同时也讨论了沉积的工艺参数,例如H2SeO3和ZnSO4浓度比,水浴温度,pH值,电流密度等对薄膜结晶和化学组成的影响。znse多晶薄膜是通过X射线衍射,扫描电子显微镜以及能谱仪来表征的。

关键词： znse薄膜电化学沉积水溶液工艺参数

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znse薄膜生长及工艺优化

ZnSe薄膜生长及工艺优化

作者：赵海涛西北工业大学

学位级别：硕士

znse作为重要的宽禁带Ⅱ-Ⅵ族半导体，在兰绿光发射器件、非线性光电器件、红外器件以及薄膜太阳能电池等方面有着广泛的应用。而znse薄膜材料又是这些应用中的重点，所以，znse薄膜的制备一直是研究的热点。使用MBE和MOCVD方法制备ZnS... 详细信息

znse作为重要的宽禁带Ⅱ-Ⅵ族半导体，在兰绿光发射器件、非线性光电器件、红外器件以及薄膜太阳能电池等方面有着广泛的应用。而znse薄膜材料又是这些应用中的重点，所以，znse薄膜的制备一直是研究的热点。使用MBE和MOCVD方法制备znse薄膜的工艺已经比较成熟，但由于这两种方法需要昂贵的设备和很高的运行成本，所以不利于znse薄膜制备技术的推广和发展。本文的工作重点是探索更为灵活、廉价的znse薄膜制备技术。采用较为简单的热壁外延法，在420℃的低温下，在Si衬底上生长了znse薄膜。提高生长温度到700℃以上，得到了较高的薄膜生长速率。XRD结果显示该薄膜为立方闪锌矿结构的znse多晶薄膜。采用改进的溶剂热法在225℃下，在处理后的Si片上生长了较为均匀、致密的znse薄膜。XRD结果显示，该薄膜为立方闪锌矿结构的znse多晶膜。研究了不同的衬底处理方法对薄膜生长的影响，得到了较为理想的衬底处理工艺。通过研究不同温度、不同保温时间对薄膜生长的影响，得到了优化的薄膜生长参数。由于气相生长需要反应活性较高的znse多晶原料，因此本文还研究了znse纳米材料的制备。采用Zn粉和Se粉为原料，以二乙胺为溶剂，在225℃下得到了znse粉末，XRD结果显示其为znse多晶粉末，从TEM照片可看出其颗粒的尺寸约为100nm～200nm。

关键词： znse薄膜热壁外延生长改进溶剂热方法 znse纳米晶