李晓龙
,
赵明
,
庄大明
,
巩前明
,
曹明杰
,
欧阳良琦
,
郭力
,
孙汝军
,
高泽栋
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.090
对球磨时间不同的Cu2Se、In2Se,和Ga2Se3混合粉末进行热压烧结制备CIGS靶材,发现在球磨时间较短时靶材出现分层,随着球磨时间延长分层缺陷消失.由此考察了粉末在球磨过程中发生的物理化学变化及其对分层的影响.结果表明:Cu2Se、Jn2Se3和Ga2Se3三种硒化物粉末在球磨过程中发生机械合金化反应形成黄铜矿相Cu(In,Ga)Se2(CIGS).随着球磨时间的延长,黄铜矿相结构CuInSe2(CIS)首先在Cu-Se二元化合物表面产生,并随着Ga原子的扩散逐步形成CIGS四元相.当球磨时间达到48 h时,粉末由黄铜矿相CIGS和少量Ga2Se3组成.由于Cu2-xSe与CIGS晶体结构相近,因此通过外延反应的方式有效促进了CIGS的合成.球磨过程中Cu-Se二元相的消失和CIGS相的形成有助于抑制烧结过程中分层缺陷的产生.
关键词:
无机非金属材料
,
铜铟镓硒
,
机械合金化
,
热压烧结
,
靶材
欧阳良琦
,
赵明
,
庄大明
,
孙汝军
,
郭力
,
李晓龙
,
曹明杰
材料研究学报
使用磁控溅射铜铟镓硒(CuIn1-x GaxSe2,CIGS)四元陶瓷靶材制备沉积态预制膜,在240-550℃对预制膜进行退火处理,着重研究了退火温度对薄膜电学性能(载流子浓度及迁移率)的影响.结果表明:退火温度低于270℃时薄膜中存在CuSe低电阻相,CIGS薄膜的载流子浓度在1017-1019cm-3,迁移率在0.1 cm2·V-1·s-1左右,不适于作为太阳电池的吸收层;当退火温度高于410℃时薄膜中不存在CuSe相,薄膜具有10 cm2·V-1s-1左右的较高迁移率,载流子浓度在1014-1017cm-3;退火温度高于410℃时,随着退火温度的升高薄膜晶粒长大,结晶性增强,此时薄膜内部缺陷减少,载流子浓度升高;对于用作太阳电池吸收层的CIGS,从载流子浓度及迁移率的角度评判,合适的退火温度区间为450-550℃.
关键词:
无机非金属材料
,
太阳电池
,
铜铟镓硒
,
溅射
,
电学性能
曹明杰
,
赵明
,
庄大明
,
郭力
,
欧阳良琦
,
李晓龙
,
宋军
材料研究学报
采用中频交流磁控溅射法制备非晶铟镓锌氧化物(IGZO)薄膜,用XRD、XRF、Hall测试等手段进行表征,研究了溅射电流、氧气流量等工艺参数对其电学性能的影响.结果表明,制备出的IGZO薄膜均为非晶结构,成分与靶材基本一致,电学性能对溅射电流不敏感,而氧气流量的改变可显著影响薄膜的载流子浓度和Hall迁移率.随着氧气流量的增加,薄膜的载流子浓度先增加后减小,而Hall迁移率随着载流子浓度的提高而增加.透过率随着氧气流量的增大先提高然后稳定在90％以上.
关键词:
无机非金属材料
,
IGZO薄膜
,
非晶态半导体
,
磁控溅射
,
迁移率
曹明杰
,
赵明
,
庄大明
,
郭力
,
欧阳良琦
,
孙汝军
,
詹世璐
材料研究学报
doi:10.11901/1005.3093.2015.697
通过磁控溅射方法制备一种新型薄膜晶体管有源层材料Nb掺杂的氧化铟锌(IZO)非晶薄膜(a-INZO).运用XRD、光致发光、Hall测试等检测方法分析INZO薄膜微观结构、缺陷状态以及电学性能.光致发光结果表明,INZO相较于Ga掺杂的IZO (IGZO)具有更低的深能级缺陷密度.Hall效应测试结果表明,通过调节溅射过程中氧气流量可有效控制INZO薄膜载流子浓度,使之适合于制备薄膜晶体管(TFT)器件.INZO薄膜迁移率随载流子浓度的变化规律符合渗流传导模型,载流子浓度较低时,迁移率随载流子浓度增加而增加;载流子浓度较高时,迁移率下降,光学数据的分析表明其带尾态宽度较大,结构更无序.提高溅射基底温度可有效提高迁移率,但对薄膜无序度的改善并不明显.
关键词:
无机非金属材料
,
Nb掺杂IZO
,
INZO
,
光致发光
,
迁移率
,
磁控溅射
谢敏
,
庄大明
,
刘江
,
郭力
,
宋军
材料研究学报
采用预制膜硫化法制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜,分别在350,400,450,500,550℃进行硫化,研究了硫化温度对薄膜特性的影响.结果表明:硫化温度低于400℃时硫化反应基本上不发生,主要发生Cu6Sn5和Cu5Zn8两相中元素相互扩散的合金化过程,只有少量硫化物Sn3S4和ZnS生成；硫化温度为450℃时,合金相消失,硫化后的薄膜同时含有CZTS和SnS;硫化温度为500℃时薄膜的主要组成相为CZTS,其晶粒尺寸达2μm,但表面粗糙；硫化温度为550℃薄膜中CZTS晶粒尺寸约为2μm,表面平整.
关键词:
无机非金属材料
,
太阳电池
,
铜锌锡硫
,
溅射
,
硫化
