南京航空航天大学 材料科学与技术学院, 江苏省能量转换材料与技术重点实验室, 南京 211100
采用磁控溅射法以石墨为靶材在玻璃衬底上沉积了类金刚石(DLC)薄膜, 用原子力显微镜表征了不同氮气流量条件下生长薄膜的形貌, 用拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪和分光光度计分析了样品的微结构、元素的价态和透光性能.结果表明：沉积的薄膜均为非晶结构.通入2 sccm氮气时, 薄膜的光学透过率大大提高, 此时DLC薄膜内的氮元素含量为5.88%,sp3键百分比为64.65%,ID/IG值为1.81; 掺氮DLC薄膜在可见光范围内光学透过率达到95.69%.随着氮气流量增加, DLC薄膜光学透过率呈现出下降的趋势.退火2 h后不掺氮DLC薄膜光学透过率呈小幅度下降, 而掺氮DLC薄膜的光学透过率几乎没有变化.
DLC薄膜 氮气流量 磁控溅射 透过率 退火 Diamond like carbon thin film Nitrogen gas flow rate Magnetron sputtering Transmittance Annealing
1 南京航空航天大学 材料科学与技术学院, 江苏省能量转化材料与技术重点实验室, 南京 211106
2 蚌埠工业设计院 浮法玻璃新技术国家重点实验室, 安徽 蚌埠 233018
采用低成本溶胶凝胶旋涂法制备了不同Mg含量的Zn1-xMgxO薄膜, 用其代替传统化学水浴法制备的CdS作为铜铟镓硒 (Cu(In,Ga)Se2, CIGS) 薄膜太阳电池的缓冲层材料.用X射线衍射仪、原子力显微镜、紫外可见吸收光谱和X射线光电子能谱仪等研究了Mg掺杂量对Zn1-xMgxO薄膜的结构、形貌、光学性能及Zn1-xMgxO/CIGS异质结之间能带排列的影响.结果表明: 所制备的Zn1-xMgxO薄膜均为非晶结构; 随着Mg掺入量的增加, Zn1-xMgxO薄膜的表面形貌由条纹状变为六方形纳米颗粒, 表面粗糙度由23.53 nm减小到1.14 nm; 光学带隙值由3.55 eV增大到3.62 eV; Zn1-xMgxO/CIGS之间的导带偏移值由+0.68 eV减小到-0.33 eV, 导带排列由“尖峰状”变为“悬崖状”; 当配制的溶液中Mg源和Zn源的摩尔比为0.1时, 所制备的Zn0.82Mg0.18O/CIGS之间的导带偏移值为+0.22 eV, 电池效率最高, 达5.83%.
薄膜 缓冲层 溶胶凝胶法 表面粗糙度 能带结构 导带偏移值 Thin films Buffer layers Sol-gel process Zn1-xMgxO Zn1-xMgxO Surface roughness Band structure Conduction band offsets
