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1、國內(nèi)圖書分類號：TN304西北工業(yè)大學(xué)工學(xué)碩士學(xué)位論文CdZnTe薄膜制備與性能表征碩士研究生：周昊導(dǎo)師：介萬奇教授申請學(xué)位級別：碩士學(xué)科、專業(yè)：材料學(xué)所在單位：材料學(xué)院答辯日期：2010年03月授予學(xué)位單位：西北工業(yè)大學(xué)Classifiedindex：TN304ThesissubmittedinpartialfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterofEngineeringGrowthandCharacterizationOfCdZnTeFilmMSCandidate：ZHOUHaoAdvi
2、sor：ProfessorJIEWanqiDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：MaterialsEngineeringSchool：SchoolofMaterialsScienceandEngineeringDateofOralDefence：March2010UniversityConferringDegree：NorthwesternPolytechnicalUniversity摘要摘要CdZnTe是一種性能優(yōu)異的II-VI族化合物半導(dǎo)體。雖然對CdZnTe體單晶的研究由來已久，但關(guān)于Cd
3、ZnTe薄膜的制備、性能及表征上尚存在諸多難題。本文研究了真空蒸發(fā)法制備CdZnTe薄膜的技術(shù)；分析了CdZnTe薄膜的沉積模型；對比了退火前后CdZnTe薄膜成分、結(jié)構(gòu)和光電性能的變化。利用真空蒸發(fā)法制備CdZnTe納米薄膜。該方法具有工藝簡單，成膜致密且均勻性好以及反應(yīng)參數(shù)易于控制等優(yōu)點，是目前大面積、低成本制備CdZnTe薄膜的一種重要方法。我們通過采用相同的沉積工藝，改變沉積時間，得到了三組不同厚度的CdZnTe薄膜，依次分別命名為CZT-1、CZT-2和CZT-3。分析了不同沉積工藝條件下制備得到的CdZnTe薄膜的結(jié)晶質(zhì)量、表面形貌、禁
4、帶寬度和電學(xué)性能；采用高分辨透射電鏡觀察了CdZnTe薄膜與襯底界面處的微觀結(jié)構(gòu)，分析了CdZnTe薄膜沉積模型；對所制備的CdZnTe薄膜在N2氣氛下進(jìn)行退火處理，研究了不同退火工藝對薄膜形貌、光學(xué)帶隙寬度和電學(xué)性能的影響。研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)襯底溫度為室溫時，真空蒸鍍制備的薄膜中的成分配比偏離原料中的配比，呈現(xiàn)不同程度的富Te傾向。隨著沉積時間的延長，CdZnTe薄膜表現(xiàn)出明顯的擇優(yōu)取向生長，生長面為（111）面，并表現(xiàn)出層島復(fù)合模式的生長機(jī)制。三組薄膜CZT-1、CZT-2和CZT-3的禁帶寬度依次分別為2.26eV、2.12eV和1.6eV，電阻率
5、依次分別為4.2E9cm、3.1E11cm和7.4E11cm。在300℃和400℃氮氣氣氛退火后，薄膜擇優(yōu)取向得到加強(qiáng)，薄膜顆粒長大，光學(xué)吸收邊變得陡峭，電阻率提高，平衡載流子增加。關(guān)鍵詞CdZnTe薄膜,太陽能電池,性能表征,退火IABSTRACTABSTRACTCdZnTe(CZT)isakindofII-VIsemiconductorswithexcellentphotoelectricproperties.AlthoughthestudyonCdZnTecrystalhaslastedforalongperiod,therestillexi
6、stsomeproblemsinthepreparation,characterizationandupgradationofCdZnTefilms.Inthisthesis,theCdZnTethinfilmswerepreparedbyvacuumdepositionmethod,whichisprovedtobethebestmethodamongdifferenttechnologiesforthelargeareapreprationofCdZnTethinfilmsduetoitssimplicityandlowcost.Nano-cr
7、ystallineCdZnTefilmsweregrownonsiliconwaferandglasssubstratebyvacuumdepositionmethod.CdZnTefilmsamplesgrownunderthesameconditionswithdifferentdepositiontime,arenamedCZT1,CZT2andCZT-3respectively.Thecomposition,structure,surfacemorphologyandthephotoelectricpropertiesofthethrees
8、ampleswereanalyzed.TheeffectsoftheannealinginN2onthepropertie
