一种在室温合成具有宽带隙cds的简单方法

采用简单的磁控溅射方法,在室温合成了cds多晶薄膜.在溅射cds多晶薄膜过程中,分别在ar气中通入0%、0.88%、1.78%、2.58%和3.40%(体积分数,φ)的o2,得到不同o含量的cds多晶薄膜.通过x射线衍射仪、拉曼光谱仪、扫描电子显微镜、x射线光电子能谱仪、紫外-可见光谱仪对得到的cds多晶薄膜进行表征.分析结果表明:o的掺入能得到结合更加致密,晶粒尺寸更小的cds多晶薄膜;与溅射气体中没有o2时制备的cds多晶薄膜的光学带隙(2.48ev)相比,当溅射气体中o2的含量为0.88%和1.78%(φ)时,制备得到的cds多晶薄膜具有更大的光学带隙,分别为2.60和2.65ev;而当溅射气体中o2的含量为2.58%和3.40%(φ)时,得到的cds光学带隙分别为2.50和2.49ev,与没有掺杂o的cds的光学带隙(2.48ev)相当;当溅射气体中o2的含量为0.88%(φ)时,制备的cds多晶薄膜具有最好的结晶质量.通过磁控溅射方法,在溅射气体中o2含量为0.88%(φ)条件下制备的cds多晶薄膜表面沉积了cdte多晶薄膜并在cdcl2气氛中进行了高温退火处理,对退火前后的cdte多晶薄膜进行了表征.表征结果显示:cds中掺入o能得到结合更紧密、退火后晶粒尺寸更大的cdte多晶薄膜.通过磁控溅射方法,在cds制备过程中于ar中掺入o2,在室温就能得到具有更大光学带隙的cds多晶薄膜,该方法是一种简单和有效的方法,非常适用于大规模工业化生产.