摻雜及不同襯底對Sn2S3薄膜特性影響.pdf

1、單源共蒸發(fā)沉積Zn摻雜Sn2S3多晶薄膜，經(jīng)氮氣保護對薄膜進行熱處理工藝以改善薄膜的性能，研究不同比例Zn摻雜及不同襯底對Sn2S3薄膜的結(jié)構(gòu)、表面形貌、化學(xué)組分及電學(xué)、光學(xué)特性的影響。
　　 XRD分析給出：用配比為Sn：S=1:0.4(wt％)的混合粉末沉積薄膜，經(jīng)380℃，55min熱處理后得到結(jié)晶良好的簡單正交晶系Sn2S3多晶薄膜，空間群為pnam(62)。相同Sn、S配比摻Zn(9wt%)后的薄膜經(jīng)370℃，15mi

2、n熱處理在玻璃基底和單晶硅基底上分別得到簡單正交晶系的Sn2S3：Zn多晶薄膜。用謝樂公式計算出薄膜的平均晶粒尺寸分別為35.69nm(未摻雜，玻璃)，58.80nm(摻Zn，玻璃)，59.59nm(摻Zn，單晶硅)，摻Zn后平均晶粒尺寸增大。原子力顯微鏡(AFM)和掃描電鏡(SEM)顯示：薄膜表面顆粒大小均勻。能譜分析(EDS)給出摻Zn(9wt%)后Sn2S3薄膜的Sn與S化學(xué)計量比由1:0.81變?yōu)?:0.41，薄膜中的S損失較多

3、。手動輪廓儀測試給出：純Sn2S3及Sn2S3：Zn(9wt%)薄膜的厚度分別為265nm，346nm。摻Zn后薄膜表面粗糙度平均值從41nm增到50nm。
　　 摻Zn及硅襯底上生長薄膜可改善薄膜的導(dǎo)電特性，摻Zn前后的Sn2S3薄膜導(dǎo)電類型均為N型。玻璃襯底上摻Zn后薄膜電阻率由5.45×102Ω·cm降至6.05×101Ω·cm，硅基底的Sn2S3：Zn薄膜電阻率為1.54Ω·cm。
　　 純Sn2S3薄膜的直接光