一种短波/中波/长波三波段红外探测器的制备方法

    公开(公告)号:CN106784117A

    公开(公告)日:2017-05-31

    申请号:CN201611252476.X

    申请日:2016-12-30

    IPC分类号: H01L31/101 H01L31/11

    CPC分类号: H01L31/1013 H01L31/11

    摘要: 本发明公开了一种短波/中波/长波三波段红外探测器,其结构包括GaSb衬底、沉积于GaSb衬底上的外延结构、钝化层、金属电极,所述外延结构从下至上依次为Te掺杂的GaSb缓冲层、n型InAs/GaSb超晶格接触层、M型InAs/GaSb/AlSb/GaSb/InAs超晶格空穴阻挡层、p型InAs/GaSb超晶格长波红外吸收层、p型InAs/GaSb超晶格接触层、p型GaSb接触层(缓冲层)、p型InAs/InAsSb超晶格接触层、未掺杂的InAs/InAsSb超晶格中波红外吸收层、n型InAs/InAsSb超晶格接触层、第一n型InAsSb接触层、AlAsSb电子势垒层、非掺杂InAsSb短波红外吸收层、第二n型InAsSb接触层(盖层)。该探测器具有P‑π‑M‑N型InAs/GaSb超晶格、PIN型InAs/InAsSb超晶格和NBN型InAsSb异质结构,具有高探测率、低暗电流、低串扰等优点,可提高红外探测器性能。

    溅射锡靶和硫化铜靶制备铜锡硫薄膜及电池的方法

    公开(公告)号:CN106449812A

    公开(公告)日:2017-02-22

    申请号:CN201611002477.9

    申请日:2016-11-15

    摘要: 本发明公开了一种采用射频磁控溅射锡Sn)靶和硫化铜(CuS)靶制备铜锡硫(Cu2SnS3,CTS)薄膜的方法,其特征在于采用了金属单质锡靶和化合物硫化铜靶混合溅射制备铜锡硫薄膜预制层,然后对预制层进行软退火及高温硫化,得到铜锡硫薄膜;该方法与传统的溅射金属单质铜靶和锡靶相比,能够更好地控制薄膜体内的载流子浓度;与溅射硫化铜靶和硫化锡靶相比,能够解决高温硫化,薄膜易从衬底脱落和产生孔洞的问题;溅射制备的预制层经过软退火及高温硫化后,得到均匀致密、光电特性较优的铜锡硫薄膜,尝试将其用于制备铜锡硫薄膜电池,最终获得了1.32%的光电转换效率;为制作铜锡硫薄膜太阳电池提供了一种较佳的吸收层制备方案。

    溅射锡靶和硫化铜靶制备铜锡硫薄膜电池的方法

    公开(公告)号:CN106449812B

    公开(公告)日:2020-06-30

    申请号:CN201611002477.9

    申请日:2016-11-15

    摘要: 本发明公开了一种采用射频磁控溅射锡(Sn)靶和硫化铜(CuS)靶制备铜锡硫(Cu2SnS3,CTS)薄膜的方法,其特征在于采用了金属单质锡靶和化合物硫化铜靶混合溅射制备铜锡硫薄膜预制层,然后对预制层进行软退火及高温硫化,得到铜锡硫薄膜;该方法与传统的溅射金属单质铜靶和锡靶相比,能够更好地控制薄膜体内的载流子浓度;与溅射硫化铜靶和硫化锡靶相比,能够解决高温硫化,薄膜易从衬底脱落和产生孔洞的问题;溅射制备的预制层经过软退火及高温硫化后,得到均匀致密、光电特性较优的铜锡硫薄膜,尝试将其用于制备铜锡硫薄膜电池,最终获得了1.32%的光电转换效率;为制作铜锡硫薄膜太阳电池提供了一种较佳的吸收层制备方案。

    一种铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法

    公开(公告)号:CN105826425A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201510984120.4

    申请日:2015-12-24

    IPC分类号: H01L31/18

    CPC分类号: Y02P70/521 H01L31/18

    摘要: 本发明公开了一种铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法,该薄膜电池包括钠钙玻璃衬底、金属背电极钼(Mo)层、p型Cu2ZnSnS4吸收层、n型Cd1-xZnxS缓冲层、ZnO窗口层、Al电极;所述p型Cu2ZnSnS4吸收层的制备方法是:使用四元化合物铜锌锡硫靶,采用一步溅射沉积,无需后续硫化工艺。所述n型Cd1-xZnxS缓冲层,减少了Cd的使用量,减小了对环境的污染,同时增加了电池的短波吸收,提高了电池的光电转换效率。本发明的薄膜太阳电池具有各元素均无毒无污染、储量丰富、制备工艺简单、光电转换效率较高、成本较低、适合工业化生产等优点。

    一种铜锌锡硫薄膜的制备方法

    公开(公告)号:CN105826424A

    公开(公告)日:2016-08-03

    申请号:CN201510984107.9

    申请日:2015-12-24

    IPC分类号: H01L31/18

    CPC分类号: Y02P70/521 H01L31/0322

    摘要: 本发明涉及一种采用二元化合物靶逐层溅射制备铜锌锡硫(CZTS)薄膜的方法,相比于传统的多靶(单质靶或单质靶与二元靶组合)分步溅射或多靶(单质靶或二元靶)共溅射的优点在于:本方法基于CZTS的形成机理2CuS+SnS=Cu2SnS3,Cu2SnS3+ZnS+S(g)=Cu2ZnSnS4,只需一个CuS靶、一个SnS和一个ZnS靶溅射得到CZTS预制层并通过后续的硫化退火得到CZTS薄膜,该方法不仅工艺过程简单、成膜效率高,薄膜平整,致密性高,而且在预置层硫化退火的过程中能有效抑制铜硫相(Cu2-xS)及硫锡相(Sn2-xS)的生成,同时还可以有效的控制S与Mo的反应形成硫化钼(MoS2),大大提高了CZTS薄膜的均匀性,有助于得到单相的CZTS薄膜。

    铜锌锡硫薄膜吸收层的一种电化学制备方法

    公开(公告)号:CN104862753A

    公开(公告)日:2015-08-26

    申请号:CN201510183395.8

    申请日:2015-04-18

    摘要: 本发明公开了一种采用两电极系统制备铜锌锡硫薄膜材料的方法,包含以下步骤:(1)电解液的配置,分别配置铜、锡混合电解液和锌镀液两种电解液;(2)金属预制层的电化学沉积,采用两电极体系首先共沉积铜锡金属层,然后再沉积锌金属层便得到铜锌锡金属预制层;(3)金属预制层的软退火与硫化,铜锡锌金属预制层先在氮气保护下低温和金后,再在硫的气氛下进行高温硫化制得铜锌锡硫薄膜;(4)铜锌锡硫薄膜的表面清洗,在有机溶剂中浸泡并用去离子水超声清洗后,用氮气吹干。相比于传统的三电极体系分部沉积法,两电极体系铜锡共沉积法在保证不降低铜锌锡硫薄膜品质的条件下,具有便于操作与控制、设备简单、节约成本等优点。

    铜锌锡硫薄膜吸收层的一种电化学制备方法

    公开(公告)号:CN104862753B

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201510183395.8

    申请日:2015-04-18

    摘要: 本发明公开了一种采用两电极系统制备铜锌锡硫薄膜材料的方法,包含以下步骤:(1)电解液的配置,分别配置铜、锡混合电解液和锌镀液两种电解液;(2)金属预制层的电化学沉积,采用两电极体系首先共沉积铜锡金属层,然后再沉积锌金属层便得到铜锌锡金属预制层;(3)金属预制层的软退火与硫化,铜锡锌金属预制层先在氮气保护下低温和金后,再在硫的气氛下进行高温硫化制得铜锌锡硫薄膜;(4)铜锌锡硫薄膜的表面清洗,在有机溶剂中浸泡并用去离子水超声清洗后,用氮气吹干。相比于传统的三电极体系分部沉积法,两电极体系铜锡共沉积法在保证不降低铜锌锡硫薄膜品质的条件下,具有便于操作与控制、设备简单、节约成本等优点。

    一种短波/中波/长波三波段红外探测器的制备方法

    公开(公告)号:CN106784117B

    公开(公告)日:2018-04-03

    申请号:CN201611252476.X

    申请日:2016-12-30

    IPC分类号: H01L31/101 H01L31/11

    摘要: 本发明公开了一种短波/中波/长波三波段红外探测器,其结构包括GaSb衬底、沉积于GaSb衬底上的外延结构、钝化层、金属电极,所述外延结构从下至上依次为Te掺杂的GaSb缓冲层、n型InAs/GaSb超晶格接触层、M型InAs/GaSb/AlSb/GaSb/InAs超晶格空穴阻挡层、p型InAs/GaSb超晶格长波红外吸收层、p型InAs/GaSb超晶格接触层、p型GaSb接触层(缓冲层)、p型InAs/InAsSb超晶格接触层、未掺杂的InAs/InAsSb超晶格中波红外吸收层、n型InAs/InAsSb超晶格接触层、第一n型InAsSb接触层、AlAsSb电子势垒层、非掺杂InAsSb短波红外吸收层、第二n型InAsSb接触层(盖层)。该探测器具有P‑π‑M‑N型InAs/GaSb超晶格、PIN型InAs/InAsSb超晶格和NBN型InAsSb异质结构,具有高探测率、低暗电流、低串扰等优点,可提高红外探测器性能。