PDF《磁控溅射 Cl 掺杂 CdTe 薄膜的孪晶结构与电学性质》

267 ? C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜在不同温 度、 不同氧气含量的气氛中退火

30 min 后的 SEM 照片. EDX 结果表明析出物中含有 O, 但无法确 定析出物的组成. 随着退火气氛中氧气含量降低 至4%, 析出物消失, 退火后薄膜表面出现片层结 构. 如图

4 所示, 通过 1° 入射角的掠入射 X 射线衍 射(GIXRD) 分析薄膜表面, 发现表面的片层结构 也是立方相 CdTe, 并非氧化物. 图5给出了无掺 杂的 CdTe 薄膜氯处理后的 SEM 照片与氯处理前 后晶粒取向的变化, 以及 CdTe:Cl薄膜在 4% O2 含 量退火后的 SEM 照片与退火前后的晶粒取向变 化. 对于无掺杂的 CdTe, 氯处理后能看到孪晶形 成的台阶, CdTe 晶粒 (111) 取向减弱, 这与 Cl 原子 能够促进 CdTe 重结晶的结论是一致的. CdTe:Cl 退火后在 SEM 中观察不到孪晶的台阶, 但实际上 CdTe:Cl含有非常密集的孪晶, 如图

6 的TEM图所 示. SEM 中看不到孪晶的台阶是因为 CdTe:Cl 中 的孪晶太薄, 只有几个纳米. 退火后 CdTe:Cl 晶粒 (111) 取向增强, 可能是由于退火后晶粒生长导致 的.

267 ? C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜与常规工艺中用 088101-3 物理学报Acta Phys. Sin. Vol. 66, No.

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088101 作CdTe 电池吸收层的磁控溅射 CdTe 薄膜有相近 的晶粒尺寸与晶体取向, 同时为了避免表面氧化物 的影响, 并与常规

400 ? C氯处理的CdTe 薄膜进行 对照, 我们重点研究了267 ? C沉积CdTe:Cl薄膜在 4% O2 气氛、

400 ? C下退火前后的精细结构与电学 性质. 图2(网刊彩色) (a) 不同温度沉积的 CdTe:Cl 薄膜的 XRD 衍射图样;

(b) 不加热基底沉积的 CdTe:Cl 薄膜退火 后的 XRD 衍射图样;

(c)

70 ?C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜退火后的 XRD 衍射图样;

(d)

146 ?C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜 退火后的 XRD 衍射图样;

(e)

204 ?C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜退火后的 XRD 衍射图样;

(f)

267 ?C 沉积的 CdTe:Cl 薄膜退火后的 XRD 衍射图样. 所有薄膜都在 0.5 L/min 流动干空气中退火

30 min Fig. 2. (color online) (a) The XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited at di?erent temperatures;

(b) the XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited without heating and with annealing;

(c) the XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited at

70 ?C with annealing;

(d) the XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited at

146 ?C with annealing;

(e) the XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited at

204 ?C with annealing;

(f) the XRD patterns of CdTe:Cl ?lm deposited at

267 ?C with annealing. All ?lms are annealed under 0.5 L/min dry air for........