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1、基板溫度對真空熱蒸發的SnS薄膜性能的影響JIAHong-jie，CHENGShu-ying (StateKeyLaboratoryBreedingBaseofPhotocatalysisandCollegeofPhysics andInformationEngineering，FuzhouUniversity。Fuzhou350002，China)指導老師:王聖璋教授學生:張哲豪.江政勇Outline摘要前言實驗流程圖實驗步驟結果與討論結論摘要利用真空熱蒸發法在玻璃基板上製作SnS薄膜,在50℃~200℃之間,研究了基板溫度對SnS薄膜的结構、形貌和光電性能的影響。结
2、果說明,隨著基板溫度的升高,SnS薄膜的结晶度越好,薄膜變得更光滑,薄膜顆粒也增大了。在不同基板溫度下,所製作的薄膜都是具有正交结構的多晶SnS,在(111)晶面上有很强的擇優取向,其導電類型都為P型。前言Ⅳ．Ⅵ族化合物SnS是具有立方晶體结構的半導體材料，由於S和Sn元素儲量豐富,SnS無毒,其光學能隙為1.3eV~1.5eV,與太陽幅射中的可見光有很好的光譜匹配,其理論光電轉換效率可達25％，吸收係數α>104cm-1。適合當作太陽能電池的吸收層材料。一般來說,材料表面结構的微小變化都會引起材料性能的改變,使器件性能發生較大的改變,所以材料結構對器件性能產生重要的作
3、用霍爾效應研究半導體性能DMDE-450光學多層鍍膜機利用真空熱蒸發法蒸發到基板上XRD晶體結構分析AFM表面形貌實驗流程圖SnS粉末(99.5％)超音波震盪機清洗基板浸泡鉻酸2hr丙酮,無水乙醇15min蒸餾水15min烘烤1hr160℃實驗步驟實驗利用DMDE-450光學多層鍍膜機將SnS粉末直接真空熱蒸發到玻璃基板上。由於基板潔淨程度直接影響到薄膜質量的好壞,因此在本實驗中制定了嚴格的玻璃基板清洗過程用纯度為99.5％的SnS粉末作為原材料,以陶瓷坩鍋為蒸發源,採用真空熱蒸發技術製作SnS薄膜實驗中改變的參數主要是基板溫度,分别為50℃，150℃和200℃結果與討
4、論圖1a可以看出,薄膜在(111),(101),(021),(120),(131),(141),(002),(211),(151),(122)和(042)(20分别為31.7lo,30.75o,27.53o,26.23o,39.25o,44.15o,45.45o,49.49o,51.15o,53.23o和56.41o)等方向具有明顯的繞射峰,這與卡號為JCPDS39-354的標準SnS繞射峰比較吻合,表明所得樣品是正交结構的SnS薄膜。圖1不同基板溫度下製作的SnS薄膜樣品的XRD譜圖圖2所示分别是基板溫度為50℃,150℃和200℃製作的SnS薄膜的原子力(AFM)圖
5、片,圖片尺寸均为10μmx10μm。由圖可以看出,薄膜表面致密,晶粒均匀,具有很好的微结構。圖2不同基板溫度下製作的SnS薄膜樣品的AFN圖本文在常溫下,對所製作样品進行霍爾測量。表1列出了樣品的載子濃度、霍爾遷移率、電阻率和霍爾係數的測試结果。表1不同溫度下製作的SnS薄膜樣品的Hall測試結論隨著基板溫度的提高,薄膜的结晶度越好。說明基板溫度的升高能夠减小薄膜表面粗糙度,有利於薄膜顆粒的生長基片温度从50℃升高到200℃時,載子濃度從7.118×1013cm-3提高到2.169×1015cm-3,而电阻率从641.8Ω·cm降低到206.2Ω·cm,但薄膜的導電類型
6、不受基板溫度影響,都是P型。說明基板溫度對薄膜的表面形貌和電學性能均有一定影響,但對其物相结構和導電類型没有影響。
