silar法制備半導(dǎo)體薄膜及其光電性能的研究

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1、中文摘要采用液相薄膜制各工藝一sILAR(連續(xù)離子層吸附反應(yīng))法，于玻璃襯底上制備了CdS，ZnS，RuS2單組份薄膜及(Zn．，Cd)S復(fù)合薄膜?？疾炝斯に噮?shù)對(duì)薄膜質(zhì)量的影響，對(duì)薄膜的表面形貌，薄膜的生長(zhǎng)速率以及熱處理與薄膜的成相及其電阻率的關(guān)系進(jìn)行了觀察和分析。對(duì)sILAR法制備的復(fù)合薄膜進(jìn)行了光電性能分析。SILAR法中pH值的增大有利于吸附反應(yīng)的進(jìn)行，且明顯加大了薄膜生長(zhǎng)速率。控制陽(yáng)離子前驅(qū)體溶液的pH～5，陰離子前驅(qū)體溶液的pH在11．5～12．0的強(qiáng)堿性環(huán)境中為最佳的條件。SILAR制備薄膜時(shí)

2、，要選擇適當(dāng)?shù)那膀?qū)體溶液濃度。濃度過(guò)高，反應(yīng)速率和晶粒生長(zhǎng)過(guò)快，制得的薄膜不均勻且不致密。濃度過(guò)小，反應(yīng)速度過(guò)慢，同樣無(wú)法得到致密膜。選擇適當(dāng)?shù)姆磻?yīng)和洗滌時(shí)間，根據(jù)前驅(qū)體的不同一般為15～30s。XPS分析結(jié)果表明，CdS薄膜的成分是偏離化學(xué)計(jì)量比的，偏離計(jì)量比的原因主要是形成了Cd．O鍵。隨著循環(huán)次數(shù)的增加，薄膜表面的顆粒尺寸趨于增大。薄膜在常溫下為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)，隨熱處理溫度的提高薄膜的結(jié)晶度提高，薄膜的電阻率趨于下降。通過(guò)調(diào)節(jié)(Zrl，Cd)S復(fù)合薄膜中zn和Cd的比例，可調(diào)節(jié)復(fù)合薄膜的光性能，使用這種方

3、法可以獲得禁帶寬度可調(diào)的硫化物復(fù)合薄膜，是一種制備復(fù)合光電薄膜的新途徑。薄膜的生長(zhǎng)基于非均相生長(zhǎng)機(jī)理，吸附反應(yīng)過(guò)程可以用表面質(zhì)子化模型和雙電層模型解釋。關(guān)鍵詞：SILAR法；半導(dǎo)體薄膜；光電性能；工藝參數(shù)：生長(zhǎng)機(jī)理AbstractCadmiumsulfide，zincsulfide，rutheniumdisulfideand(Zn，Cd)SmillfilmswerepmparedonglassslidesbySILAR(successiveiomclayeradsorptionandreaction)met

4、hod．耽eeffectsofthetechnologicalparametersonthequalityofthefilmswerestudied．Thegrowthrateandsurfacemorphologyofthefilms、vithcycletimeswerecharacterized．nleeffectofannealingoncwstalstructureandresistivityofthefilmswerestudied．Also，thegrowthmechanismofheterog

5、eneousreactionofthethinfilmandtechnologicalwerediscussed．Thefilmsas-depositedareamorphousandcompact，thegrowthrateofCdSfilmisabout2nm／cycle．ZnSfilm3nm／cycleandthesizeoftheparticlesisincreasedwitllthecycletimes．ThecontentsoftheCdSfilmsalenotstoichimometricbe

6、causeofformationofCd．Obond．Hi幽pnvaluehaspositiveeffectonthe矗lmpreparation，anditcanenhancethegrowthrate．Togetsulfidefilmswithhighquality,theprecursorsshouldhaveproperconcentrationwhilethereactionandwashmgtimesrangefrom15-30secondsfordifferentprecursors．Thec

7、rystallityofthefilmswereenhancedwiththeincreaseofthetemperatureTheresistivityofCdSisobviouslydecreased誠(chéng)thorderofmagnitudeat673K．Theadsorptionettiencyof(Zn，Cd)Sthinfilmsas—depositesdisincreasedwiththedecreaseofZ們dtoolratio．Thebandofthe(zn，Cd)scompositefilms

8、callbetoleratedbycontroltheratiooftheionsintheprecursors．mefilmgrowthisbasedonthemechanismofheterogeneousgrowth．111emodelofsurfaceprotonationanddoubleelectricallayerwereusedtoexplainit．Keywords：SILARmethod；se