silar法制备半导体薄膜及其光电性能的研究

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1、中文摘要采用液相薄膜制各工艺一sILAR(连续离子层吸附反应)法，于玻璃衬底上制备了CdS，ZnS，RuS2单组份薄膜及(Zn．，Cd)S复合薄膜。考察了工艺参数对薄膜质量的影响，对薄膜的表面形貌，薄膜的生长速率以及热处理与薄膜的成相及其电阻率的关系进行了观察和分析。对sILAR法制备的复合薄膜进行了光电性能分析。SILAR法中pH值的增大有利于吸附反应的进行，且明显加大了薄膜生长速率。控制阳离子前驱体溶液的pH～5，阴离子前驱体溶液的pH在11．5～12．0的强碱性环境中为最佳的条件。SILAR制备薄膜时

2、，要选择适当的前驱体溶液浓度。浓度过高，反应速率和晶粒生长过快，制得的薄膜不均匀且不致密。浓度过小，反应速度过慢，同样无法得到致密膜。选择适当的反应和洗涤时间，根据前驱体的不同一般为15～30s。XPS分析结果表明，CdS薄膜的成分是偏离化学计量比的，偏离计量比的原因主要是形成了Cd．O键。随着循环次数的增加，薄膜表面的颗粒尺寸趋于增大。薄膜在常温下为非晶态结构，随热处理温度的提高薄膜的结晶度提高，薄膜的电阻率趋于下降。通过调节(Zrl，Cd)S复合薄膜中zn和Cd的比例，可调节复合薄膜的光性能，使用这种方

3、法可以获得禁带宽度可调的硫化物复合薄膜，是一种制备复合光电薄膜的新途径。薄膜的生长基于非均相生长机理，吸附反应过程可以用表面质子化模型和双电层模型解释。关键词：SILAR法；半导体薄膜；光电性能；工艺参数：生长机理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诚thorderofmagnitudeat673K．Theadsorptionettiencyof(Zn，Cd)Sthinfilmsas—depositesdisincreasedwiththedecreaseofZ们dtoolratio．Thebandofthe(zn，Cd)scompositefilms

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