循环沉积次数对Cu2ZnSnS4薄膜结构和性能的影响

作者：孙亚明; 华中^*; 姜雨虹; 王志群

来源：材料热处理学报, 2020, 41(07): 175-180.

DOI：10.13289/j.issn.1009-6264.2020-0016

• Cu2ZnSnS4薄膜
• 磁控溅射
• 硫化
• 循环沉积次数

采用磁控溅射法沉积Cu/Sn/ZnS和Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS两种沉积次数不同的预置层薄膜材料,结合后硫化热处理制备铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4,CZTS)薄膜,研究了不同循环沉积次数对CZTS薄膜结构和性能的影响。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、扫描电镜(SEM)和紫外-可见分光光度计(UV-VIS)等研究了薄膜的结构、表面形貌以及薄膜各组分含量和禁带宽度。结果表明:沉积单个周期的Cu/Sn/ZnS预置层薄膜经550℃硫化后的薄膜为单相CZTS薄膜,化学组分接近理想化学计量比,表面颗粒致密且均匀,禁带宽度约为1.47 eV;沉积3个周期的Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS/Cu/Sn/ZnS预置层薄膜550℃硫化后的化学组分与理想化学计量比相差较远,表面颗粒不均匀。对于沉积时间较长的CZTS薄膜,单个周期沉积的薄膜相对3个周期沉积的薄膜更适合作为CZTS太阳能电池吸收层。

• 单位
  吉林师范大学