图2:自1975年以来各种技术制备的CdO薄膜的绘图
2.1汽相技术
气相沉积技术主要是将所需的薄膜材料的汽化形式凝结到基片上形成薄膜。可以采用[2]多种方法获得蒸汽,如热蒸发,脉冲激光沉积,溅射,金属有机化学气相沉积 ,用于制备厚度在100nm和632nm之间的掺杂和未掺杂的CdO薄膜。半导体的光学和电特性很容易通过引入适当的杂质(掺杂)进入其晶格层而得到改变。在基材中产生期望的受控变化的掺杂剂被分类为p型或n型。文献调查表明,只有n型CdO薄膜可以通过气相技术沉积进行不同的元素掺杂,并且没有结果可用于p型CdO薄膜。这种p型CdO的缺乏,是由于CdO薄膜中的原生氧空位。当掺杂剂的掺杂浓度在0.5at%和10at%之间变化,可以调节电导率和光学透明度。
热蒸发技术中,室温下,在非晶态或结晶基底上生长的薄膜被称为多晶型,在大多数情况下,沿(111)平面的方向优先。Dakhel报告了Ce、Li、Dy、Sm和Eu在CdO晶格中掺杂了杂质带,并与传导带的底部合并,导致有效带隙减小。另外当Fe掺杂浓度大于3wt%时,带隙增加而不是减小。
Sn,In,Ti,Al和Gd掺杂的CdO薄膜通过脉冲激光沉积在不同温度和氧分压的石英衬底上沉积。随着氧气压力从0.0001到0.1毫巴,掺杂Ti的CdO在150摄氏度时沉积在石英底物上的峰-谷粗糙度为6.2-37.3nm。在光伏应用中,较低的峰谷粗糙度适合于减小泄漏电流。在150℃以上制备的Ti,In和Al掺杂的CdO膜是(200)取向的;否则,它们
同时具有(111)和(200)方位。
直流反应磁控溅射沉积的CdO薄膜的晶粒取向取决于氧流量。在低氧流速下,薄膜沿(200)平面方向,在20sccm沿(111)平面方向。随着氧流速的增加,移动性和载流子浓度降低。得到了可见区85%的平均透射率,并依赖于氧流速。兰姆和尔湾利用叔丁醇作为氧前体和二甲基镉作为镉源,制备了金属有机化学气相沉积的CdO薄膜。在280摄氏度时获得的CdO薄膜的电阻率最低为0.00039Ω-cm,在可见光和红外区域的平均透射率为80%。这种近红外透射率,加上良好的导电性能,适合于满足多结光伏器件的红外需求,这些器件能捕获更多的太阳光谱。图3显示了气相技术制备的掺杂型CdO薄膜的能带间隙、电阻率、载流子浓度和流动性的变化。其变化依赖于掺杂剂水平和制备条件,如氧气分压和退火气氛。
可见光波段高透光性能的透明导电薄膜制备及性能优化(2):http://www.chuibin.com/wuli/lunwen_205211.html