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不同衬底和CdCl2退火对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

张传军 邬云骅 曹鸿 高艳卿 赵守仁 王善力 褚君浩

不同衬底和CdCl2退火对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

张传军, 邬云骅, 曹鸿, 高艳卿, 赵守仁, 王善力, 褚君浩
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  • 在科宁7059玻璃, FTO, ITO, AZO四种衬底上磁控溅射CdS薄膜, 并在CdCl2+干燥空气380 ℃退火, 分别研究了不同衬底和退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响. 扫描电子显微镜形貌表明: 不同衬底原位溅射CdS薄膜的形貌不同, 退火后相应CdS薄膜的晶粒度和表面粗糙度明显增大. XRD衍射图谱表明: 不同衬底原位溅射和退火CdS薄膜均为六角相和立方相的混相结构, 退火前后科宁7059玻璃, FTO, AZO衬底上CdS薄膜有 H(002)/C(111) 最强衍射峰, ITO衬底原位溅射CdS薄膜没有明显的最强衍射峰, 退火后出现 H(002)/(111) 最强衍射峰. 紫外-可见分光光度计分析表明: AZO, FTO, ITO, 科宁7059玻璃衬底CdS薄膜的可见光平均透过率依次减小, 退火后相应衬底CdS薄膜的可见光平均透过率增大, 光学吸收系数降低; 退火显著增大了不同衬底CdS薄膜的光学带隙. 分析得出: 上述结果是由于不同衬底类型和退火工艺对CdS多晶薄膜的形貌、结构和带尾态掺杂浓度改变的结果.
    • 基金项目: 中国科学院知识创新工程重要方向项目 (批准号: KGCX2-YW-384) 和上海市2012年度"科技创新行动计划"节能减排领域项目 (批准号: 12dz1201000) 资助的课题.
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    Jackson P, Hariskos D, Lotter E, Paetel S, Wuerz R, Menner R, Wischmann W, Powalla M 2011 Prog. Photovolt: Res. Appl. 19 894

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    Todorov T K, Tang J, Bag S, Gunawan O, Gokmen T, Zhu Y, Mitzi D B 2013 Adv. Energy Mater. 3 34

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出版历程
  • 收稿日期:  2013-03-09
  • 修回日期:  2013-04-10
  • 刊出日期:  2013-08-05

不同衬底和CdCl2退火对磁控溅射CdS薄膜性能的影响

  • 1. 中国科学院上海技术物理研究所, 红外物理国家重点实验室, 上海 200083;
  • 2. 上海太阳能电池研究与发展中心, 上海 201201
    基金项目: 

    中国科学院知识创新工程重要方向项目 (批准号: KGCX2-YW-384) 和上海市2012年度"科技创新行动计划"节能减排领域项目 (批准号: 12dz1201000) 资助的课题.

摘要: 在科宁7059玻璃, FTO, ITO, AZO四种衬底上磁控溅射CdS薄膜, 并在CdCl2+干燥空气380 ℃退火, 分别研究了不同衬底和退火工艺对CdS薄膜形貌、结构和光学性能的影响. 扫描电子显微镜形貌表明: 不同衬底原位溅射CdS薄膜的形貌不同, 退火后相应CdS薄膜的晶粒度和表面粗糙度明显增大. XRD衍射图谱表明: 不同衬底原位溅射和退火CdS薄膜均为六角相和立方相的混相结构, 退火前后科宁7059玻璃, FTO, AZO衬底上CdS薄膜有 H(002)/C(111) 最强衍射峰, ITO衬底原位溅射CdS薄膜没有明显的最强衍射峰, 退火后出现 H(002)/(111) 最强衍射峰. 紫外-可见分光光度计分析表明: AZO, FTO, ITO, 科宁7059玻璃衬底CdS薄膜的可见光平均透过率依次减小, 退火后相应衬底CdS薄膜的可见光平均透过率增大, 光学吸收系数降低; 退火显著增大了不同衬底CdS薄膜的光学带隙. 分析得出: 上述结果是由于不同衬底类型和退火工艺对CdS多晶薄膜的形貌、结构和带尾态掺杂浓度改变的结果.

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