cigs薄膜和cds薄膜的制备和光学带隙

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1、内蒙古大学硕士学位论文CIGS薄膜和CdS薄膜的制备和光学带隙姓名：韩磊申请学位级别：硕士专业：物理学指导教师：丁铁柱20120308内蘩古大学硬士毕业论文CIGS薄I]韩lCdS薄Jll自,0N备和光学带隙摘要采用脉冲激光沉积(PLD)法在玻璃衬底上，通过调节真空室气压和热处理温度制备铜铟镓硒(CIGS)薄膜吸收层和硫化镉(CdS)薄膜缓冲层。采用X射线衍射仪(X】m)表征了薄膜的晶体结构，采用紫外一可见分光光度计分析了薄膜的光吸收特性。通过优化CIGS薄膜和CdS薄膜的制备工艺，找到了较佳的CIG

2、S薄膜吸收层和CdS薄膜缓冲层制备工艺条件。实验发现，利用PLD制备CIGS薄膜并经过热处理可获得结晶较好的CIGS薄膜吸收层，并且在可见光区具有良好的光吸收特性，随着热处理温度的升高，平均晶粒尺寸逐渐增大；随着沉积气压的升高，CIGS薄膜的(112)衍射峰相对强度增大，尤其当沉积气压为1Pa时，(112)衍射峰的相对强度最大，沿<112>方向择优取向最强；随着沉积气压的升高，薄膜的透射略有增强，但吸收限变化不大，禁带宽度约为1．12—1．19eV。利用PLD制备CdS薄膜缓冲层，经过热处理(350℃

3、、20min、Ar气氛)可获得六方相的CdS多晶结构，CdS薄膜沿<002>方向择优生长；并且在可见光区甚至在近红外波段，其透过率都比较高(70％．98％)，尤其当沉积气压为10Pa时，其最高透过率在550．900nm波段可达到92％以上；随沉积气压的增大，平均晶粒尺寸逐渐增大，光学带隙也逐渐增大。关键词：PLD，CIGS薄膜，CdS薄膜，光学带隙，热处理内蘩古大学硕士毕业论文THEPREPARATIONANDoPTICALBANDGAPOFCIGSTHINFILMSANDCdSTHINFILMSAB

4、STACTWithadjustingthedepositionpressureandheattreatmenttemperature，TheCIGSthinfilmabsorptionlayerandCdSthinfilmbufferlayerwerepreparedonglasssubstratesbYpulsedlaserdeposition(PLD)，respectively．ThecrystalstructurewasdeterminedbyXraydiffraction(XRD)．Theli

5、ghtabsorptioncharacteristicwasanalyzedbyUV-visiblespectrophotometer．ThroughtheoptimizationofCIGSfilmandCdSfilmpreparationprocess；，thebetterCIGSthinfilmabsorptionlayerandCdSthinfilmbufferlayerpreparationprocesseswerefound．Theexperimentalresultsshowedthat

6、thebetterCIGSthinfilmabsorptionlayerWaspreparedbyPLDandafterheattreatment．Thethinfilmhadagoodlightabsorptioncharacteristic．Alongwitht]heriseofheattreatmenttemperature，theaveragegrainsizewasgraduallyincreas．ed．Alongwiththeriseofdepositionpressure，the(112

7、)diffractionrelativeintensityofCIGSfilmwasincreased．Especiallywhenthedepositionpressurewas1Pa,the(112)diffractionrelative内蘩古大学硕士毕业论文————————————————————————————————————————一————————————————————————————————————一intensitywasmaximum，andthethinfilmalongthe<

8、112>orientationwaspreferentialgrown．Alongwiththeriseofdepositionpressure，thetransmissionofthinfilmWasslightlyenhancedandbandgapwasabout1．12．1．19eV．buttheabsorptionlimitchangedlittle．Theexperimentalresultsalsoshowedthatthesixphase