图谱分析退火对本征SnO2多晶薄膜性能的影响.pdf

第28卷，第2期 光谱学与光谱分析 V01．28。No．2。pp468—471 200 and 8年2月 SpectroscopySpectralAnalysis February，2008 图谱分析退火对本征Sn02多晶薄膜性能的影响 曾广根，郑家贵’，黎 兵，陈 奇，武莉莉，李 卫， 张静全，雷 智，蔡亚平，蔡伟，冯良桓 四川大学材料系，四川成都610064 摘要提高CdTe太阳电池转换效率的有效途径之一是适当减薄CdS窗口层，减薄了的CdS层会严重影 响电池性能，解决方法是在窗口层和透明导电膜之间加一层高阻本征Sn02薄膜。采用反应磁控溅射制备了 具有高阻抗的本征SnOz薄膜，并对其进行了后处理，利用XRD，XPS等方法研究了退火前后薄膜的结构， t 成分及表面化学状态的变化。结果表明：经N2／Q=41气氛550℃(O．5h)退火后，样品由非晶态转变为 四方相结构的多晶薄膜，具有(110)择优取向；XPS分析表明退火后薄膜的氧含量增加、O(1s)峰向低能方向 移动，SnO被氧化成SnQ，使得薄膜的透过率增大，退火后的本征Sn02高阻膜非常适合作为过渡层应用于 C(1Te太阳电池中。 关键词srlQ，透明高阻膜；XPS；CdTe电池 10crn。本底真空度约3×10-3Pa，反应溅射阴极直流电压 290 口 V，靶电流0．45A，溅射时间为10min，溅射气压1．45 Pa，溅射设备见参考文献[13]。 Sn02透明导电薄膜是一种重要的宽禁带氧化物半导体 由于室温下沉积得到的薄膜是非晶态，通过热处理可以 材料，禁带宽度为3．6～4．0eV【1’2]。具有很好的可见光透过使非晶态薄膜转化为多晶态的Sn02薄膜，本实验样品sn02 性能，且化学性能稳定[3“]，可以光刻，被广泛应用在太阳 的退火是在自行设计的退火炉中进行。装置见图1。热处理 l 1，550℃，30min。 能电池、电热材料、电极材料及气敏材料等方面睁引。对于 条件为N2／Q=4 SnOz的研究很多，但是大多数都是围绕对其掺杂，主要集中 在导电透明和气敏方面。对于本征SnOz的研究很少，特别 是为提高短波响应而减薄CdS窗口层的Cds／Cdlre薄膜太阳 电池中应用的研究目前不多见[1—12]。 本工作采用反应磁控溅射方法在常温下沉积了Sn02薄 膜，系统研究了热处理对薄膜结构，成分及表面化学状态的 影响，为其在Cdlre太阳电池上的应用奠定了基础。 Schenmtlcof chamber diagram Fig．1 ann枷mg 1实验 1．2测试分析 1．1样品制备 用丹东仪器厂生产的Y-4QX射线衍射仪进行X射线衍 射测试，使用CuKa辐射，扫描范围(20)：10。～90。，扫描速 SnOz样品用JS500-6／D型直流磁控溅射镀膜机制备， 用At／O：=100／20气氛。在异常辉光放电区实现反应溅射沉