载气对CIGS薄膜结构和表面形貌的影响

摘要

采用中频交流磁控溅射方法,在Mo层上沉积了CuInGa(CIG)预制膜。分别以N2和Ar为载气,采用硒蒸汽硒化法制备了Cu(In1-xGax)Se2(CIGS)吸收层薄膜,考察了N2和Ar流量对CIGS薄膜结构和形貌的影响。采用SEM和EDS观察和分析了薄膜的表面形貌和成分,采用XRD表征了薄膜的组织结构。结果表明,采用Ar和N2为载气时,在各个流量下所制备的CIGS薄膜均为黄铜矿相结构,薄膜具有(112)面的择优取向。采用Ar为载气时,当Ar流量为0.10 m3/h时,所获得的CIGS薄膜的孔隙最少,随着Ar流量的增大,薄膜孔隙增多,变得疏松。采用N2为载气时,当N2流量为0.10 m3/h、0.20 m3/h、0.30 m3/h时,所获得的CIGS薄膜孔隙较多,当N2增大到0.40 m3/h时,薄膜变得致密,所获得的CIGS的CuI、n、Ga原子含量,处于制备弱p型CIGS薄膜的理想范围。