直流濺射工藝參數(shù)對(duì)Mo薄膜結(jié)構(gòu)及電性能的影響.pdf

1、本文主要通過(guò)直流磁控濺射法在普通鈉鈣玻璃(SLG)襯底上制備金屬M(fèi)o薄膜，通過(guò)調(diào)節(jié)濺射沉積時(shí)間、濺射工作氣壓、濺射沉積功率和基片襯底溫度這一系列濺射工藝參數(shù)，探討濺射工藝條件對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)與電性能的影響。對(duì)濺射制備的薄膜使用X-射線、SEM(掃描電子顯微鏡)、電阻率等測(cè)試手段，系統(tǒng)討論了薄膜的結(jié)構(gòu)和性能的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，并討論了薄膜的形核生長(zhǎng)模式。采用該方法可制備高質(zhì)量的Mo薄膜，其較優(yōu)的工藝條件為：沉積功率60W，工作氣壓為0.1Pa，襯底溫

2、度為室溫。
　　不同直流磁控濺射條件制備的Mo薄膜均沿(110)晶面擇優(yōu)取向。通過(guò)對(duì)沉積時(shí)間的調(diào)節(jié)，發(fā)現(xiàn)沉積的薄膜按島狀生長(zhǎng)模式生長(zhǎng)。當(dāng)濺射功率為80W時(shí)，沉積的Mo薄膜(110)晶面衍射峰強(qiáng)度最高，Mo薄膜結(jié)晶最好，薄膜厚度最厚，表面最平整致密；濺射功率為60W沉積的Mo薄膜次之。改變薄膜的沉積工作氣壓發(fā)現(xiàn)，工作氣壓為0.1Pa沉積的薄膜(110)晶面衍射峰強(qiáng)度最高，Mo薄膜結(jié)晶最好，表面缺陷最少。通過(guò)不同襯底溫度沉積Mo薄膜的

3、分析，發(fā)現(xiàn)在較低襯底溫度范圍內(nèi)(T<200℃)沉積的薄膜結(jié)晶性相差不大。
　　電學(xué)性能方面，制備的Mo薄膜電阻率能達(dá)到10-5Ω·cm數(shù)量級(jí)，完全能滿足CIGS太陽(yáng)電池對(duì)BC層電性能的要求。襯底溫度為100℃、沉積功率60W、工作氣壓0.1Pa沉積的薄膜電阻率最低，但是和濺射功率為80W和60W、工作氣壓為0.1Pa，襯底溫度為室溫沉積的薄膜相差不大。高的工作氣壓和低的沉積功率沉積的薄膜電阻率大能和最低的電阻率呈數(shù)量級(jí)的倍數(shù)關(guān)系；