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《cds薄膜的光学及其电学性能的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第24卷 第2期真 空 科 学 与 技 术 学 报2004年3、4月VACUUMSCIENCEANDTECHNOLOGY(CHINA)125CdS薄膜的光学及其电学性能的研究3何智兵 韩高荣(浙江大学材料系,硅材料国家重点实验室 杭州 310027)OpticalandElectricalPropertiesofCdSFilms3HeZhibingandHanGaorong(MaterialDepartment,ZhejiangUniversity,Hangzhou,310027,China)AbstractOpticalandelectricalpropertiesofCdSf
2、ilmsgrownbyvacuumdepositionatdifferentsubstratetemperatures,includingitstransmittance,itsopticalbandgapsanditstransversalandin2planeresistivites,werestudiedwithconventionaltechniques.TheresultsshowedthattheCdSfilmhadahexagonalstructurewithapreferentialgrowthorientationof〈002〉.Largedifferenceb
3、etweentransversalandin2planeresistivitieswasalsoobserved.KeywordsCdS,Preferredorientation,Vacuumevaporation,Photosensitivity摘要 本论文研究了真空热蒸发制备的不同衬底温度下CdS薄膜的光学及电学性能。重点讨论了不同衬底温度下CdS薄膜的光透过性能、光学带隙及其和薄膜结构的关系。研究了CdS薄膜因高度定向生长而出现的薄膜平面与截面电阻率的差别。进一步阐释了CdS作为理想的光电材料所具有的良好光敏性,探讨了CdS薄膜的这些电学性能随衬底温度的变化规律及其与薄膜结
4、构的关系。关键词 CdS 择优取向 真空蒸发 光敏性+中图分类号:TN304125文献标识码:A文章编号:167227126(2004)0220125204 Ⅱ2Ⅵ族半导体材料CdS薄膜因其具有优良的1 实验光电性能和广阔的应用前景,一直受到人们的极大关注。CdS薄膜在太阳能电池、传感器、光探测器、 在北京仪器厂生产的DMD2450光学镀膜机上激光材料、光波导器件和非线性集成光学器件等领制备了不同衬底温度的CdS薄膜样品。衬底温度从域已有较多的应用。CdS薄膜的制备方法主要有真室温到300℃。实验用衬底采用载波片和ITO膜玻[1][2][3]空热蒸发、溅射、激光蒸发、化学气相
5、沉积、喷璃片。CdS原料采用纯度为991999%的高纯度CdS[4][5][6,7]涂热解、电沉积和化学沉积。真空热蒸发粉末。蒸镀采用自制的钽片蒸发舟,蒸发电流控制法制备硫化镉薄膜具有简单、易于控制、成本低等特在65A。镀膜过程中工作室真空度保持在(115～2)-3点。虽然热蒸发制备CdS薄膜的各种性能已作了大×10Pa。CdS薄膜的蒸发速率为018nm/s左右。[8～12]量研究,但还远远没有达到完善。特别是薄膜为了保持所制备样品的均匀性,在镀膜过程中,样品因在结构上具有高度的定向生长而在性能上引起的架以一定速度旋转。不同,鲜有报道。CdS薄膜膜厚用日本产的DEKTAK3表面台
6、阶本文采用普通真空热蒸发方法制备CdS薄膜,测试仪(SurfaceProfileMeasuringSystem)测试,薄膜的讨论了不同衬底温度下CdS薄膜的光学和电学性厚度基本控制在(0122～0185)μm之间,薄膜厚度差能,特别表征了CdS薄膜在电阻率上存在的各向异别较小,对薄膜的光学及电学性质影响很小。样品性,并从薄膜的结构上阐述了该结果的原因。的晶体结构采用D/max2rA型X射线衍射仪进行表收稿日期:2003209216基金项目:国家自然科学基金(No.69890230,59902006);教育部跨世纪人才基金3联系人:教授,博导,浙江大学材化学院无机材料研究所,邮编:
7、310027126真 空 科 学 与 技 术 学 报第24卷征。所用靶材为CuKα,滤波片为Ni,测试时的管压2-种结构中S的排列层间距均为013365nm,因此,与管流分别为40kV、20mA,扫描速度为2°/min,扫当六方纤锌矿结构中垂直于六次轴方向若出现立方描角度为15°～60°。薄膜的光学性能用紫外2可见紧密堆积,或其它缺陷,将导致大量堆积层错,从而光分光光度计(PERKINELMERUV2VisSpectrometer破坏了六方纤锌矿的三维结构,而只剩下原子层内Lam
