CuMS2(M=In,Ga)薄膜的制備、摻雜及光學(xué)特性.pdf

1、采用直流磁控濺射法制備Cu-Ga合金預(yù)制層，然后在固態(tài)硫的氣氛中退火，成功的制備出了CuGaS2薄膜。濺射功率分別為15、30、45、60、80和100W的條件進(jìn)行實驗，最終在30W下制備的Cu-Ga合金薄膜原子比符合化學(xué)計量比。Cu-Ga合金薄膜在450、500、550和600℃的條件下分別進(jìn)行硫化處理。薄膜的XRD物相、化學(xué)元素組成、表面形貌和光學(xué)特性依次進(jìn)行表征。結(jié)果表明退火溫度450℃，形成了單一黃銅相結(jié)構(gòu)CuGaS2，成分富銅

2、、貧鎵和硫，屬于(I(4)2d)空間點群;600℃時晶格常數(shù)為a=b=5.3544(A)，c=10.4707(A)。不同溫度退火的CuGaS2薄膜光學(xué)帶隙分別為2.31eV、2.34eV、2.40eV和2.46eV，因此擁有寬帶隙的CuGaS2是形成中間帶的最佳基體材料。Ti摻雜的CuGaS2薄膜也是采取相同的工藝。XRD圖譜顯示Ti元素的摻雜會使(112)峰向左發(fā)生偏移。0.53 at.％ Ti摻雜CuGaS2光學(xué)帶隙為2.27eV，

3、0.82 at.％ Ti摻雜CuGaS2為1.98eV。
　　Sn摻雜的CuMS2(M=In，Ga)薄膜是采用粉末涂敷法制備的，首先通過球磨法制備粉體料漿，然后利用旋涂工藝在襯底上進(jìn)行涂敷，干燥后在600℃Ar氣氛圍中進(jìn)行熱處理20分鐘。Sn摻雜的CuMS2(M=In，Ga)薄膜的XRD圖譜顯示CuMS2為黃銅礦結(jié)構(gòu)，并且沒有雜相，都屬于(I42d)空間點群。同時。Sn摻雜CuInS2的(112)峰向左發(fā)生偏移，Sn摻雜CuGaS