cds(pr,gd,dy,y)cds多层薄膜与掺sb-znte薄膜的制备及其性能研究

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1、学校代码：!Q12鱼一——学号：一311垒鲤3里分类号：‘‘b口绷1i：论文题目姓名：指导教师：专业：研究方向：学2014年4月25日二二些M．Tech．DisseNationPREPERATIONANDPROPERTIESSTUDYOFCdS／(Pr,Gd，Dy,Y)／CdSMUIJILAYERFILMSANDSbDOPEDZnlreTHINFILMSKaiZouSupervisorProf．RongpingLiDepartmentofPhysicscienceandtechnologyInnerMongoliaUniversity,Hohhot，ChinaApril，2014Su

2、bmittedintotalfulfillmentoftherequirementsforthedegreeofMasterinPhysicElectronics内蒙古大学硕士学位论文原创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果．除本文己经注明引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研宄成果，也不包含为获得内墓直太堂及其他教育机构的学位或证书而使用过的材料．与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意．学位论文作者签名：氲岂出指导教师签名：日期：卫衄日期：纽毕墨划在学期间研究成果使用承诺书本学位论文作

3、者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：内蒙古大学有权将学位论文的全部内容或部分保留并向国家有关机构、部门送交学位论文的复印件和磁盘，允许编入有关数据库进行检索，也可以采用影印、缩印或其他复制手段保存、汇编学位论文．为保护学院和导师的知识产权，作者在学期问取得的研究成果属于内墓直太堂．作者今后使用涉及在学期间主要研究内容或研究成果，须征得内蒙古大学就读期间导师的同意；若用于发表论文，版权单位必须署名为内蒙古大学方可投稿或公开发表．学位论文作者孙刍P望世指剥嗽：纽日期：剑阻日期：型蝉内蒙古大学硕士学位论文CdS／(Pr,Gd，Dy，Y)／CdS多层薄膜与掺Sb-znTe薄膜的制

4、备及其性能研究摘要本文以CdTc太阳电池制备工艺中两项关键性技术一一窗口层CdS与背接触层ZnTe的制备为基础进行研究。主要内容如下：1．采用化学水浴法(CBD)两次沉积CdS，制备了结构为CdS／CdS的薄膜，并利用真空蒸发工艺在两层CdS薄膜之间沉积一层稀土单质层，制备了含有不同厚度稀土中间层的CdS／Pr／CdS、CdS／Gd／CdS、CdS／Dy／CdS、CdS／Y／CdS薄膜。研究了不同稀土元素、稀土层厚度及热处理条件对薄膜的结构、形貌、组分、光学和电学性质等的影响。结果表明：实验制备的CdS／CdS薄膜为立方晶系闪锌矿结构，沿(111)晶面择优生长，属于富Cd型CdS薄膜

5、，导电类型为N型，其载流子浓度和电阻率分别为4．710x1014cm一3和7．286x103Q·cm。对于沉积稀土层的CdS薄膜，其中Pr层的沉积并没有改变CdS薄膜的物相结构但使其衍射峰强度增加，立方相增强，而且薄膜的导电类型会随着Pr层厚度的增加而发生改变；Gd、Dy、Y中间层的沉积则使CdS薄膜出现微弱的六方相结构，但并未改变其导电类型。沉积稀土层后CdS薄膜的电阻率可降低一个数量级，而且载流子浓度也明显增加。测试表明沉积稀土单质层后CdS薄膜的晶粒尺寸增大，薄膜表面形貌得到改善，致密性提高，并且组分有趋于理想化学配比的趋势。通过沉积不同厚度的稀土层可以1内蒙古大学硕士学位论文

6、调节CdS薄膜在可见光范围的光透射特性，使其透过率增大；但对CdS薄膜光学带隙的影响很小。相比于CdS／(Pr,Dy,Y)／CdS样品，CdS／Gd／CdS薄膜更适合作为CdTe太阳电池的窗口层。2．采用真空蒸发工艺在玻璃衬底上分别沉积ZnTe薄膜和掺Sb．ZnTe薄膜，并将制备的薄膜样品在氮气气氛下进行热处理。利用XRD、SEM、霍尔效应测试仪、紫外．可见分光光度计等对薄膜的晶体结构、表面形貌、元素组成以及电学、光学性能进行表征，研究sb掺杂浓度和不同的热处理条件对薄膜性能的影响。结果表明，未掺杂的ZnTe薄膜为沿(111)晶面择优生长的立方相闪锌矿结构，导电类型为P型。掺Sb后Z

7、nYe薄膜的导电类型和晶体结构并没有发生改变，但薄膜衍射峰强度随着掺Sb浓度的增加而降低；Sb含量直接影响着Sb在ZnTe中的存在形式，并且掺Sb后抑制了薄膜中Te和Zn的结合，使薄膜富Te现象更加明显；薄膜的光学透过率和光学带隙取决于sb的掺杂浓度和退火温度，并且掺Sb后ZnTe薄膜的载流子浓度增加，导电能力明显增强。关键词：CdS薄膜；化学水浴法；稀土层；掺Sb．ZnTe薄膜；真空蒸发；CdTe太阳电池内蒙古大学硕士学位论文PREPERATIONAND