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ZnS作为一种宽带隙半导体, 以其优异的光电性能近年来受到广泛关注, 在太阳能电池、光催化剂以及传感器方面有着广阔的应用前景. 本文首先以射频磁控溅射方法沉积了ZnS薄膜, 然后在600 ℃温度和不同硫压下进行退火, 通过X射线衍射、扫描电子显微镜、能量散射X射线谱、紫外-可见透射光谱以及慢正电子多普勒展宽谱对ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌、晶粒尺寸、成分、透光率以及缺陷进行分析. 结果表明: 硫气氛后退火能够改善ZnS薄膜结晶性, 退火后ZnS薄膜光学带隙为3.43—3.58 eV. 当硫压高于0.49 atm(1 atm = 1.01×105 Pa)时, ZnS内部硫间隙原子以及表面单质硫降低了薄膜在可见光区的透光率. 慢正电子多普勒展宽谱结果还表明, ZnS薄膜的缺陷浓度由表层到内层逐渐降低, 薄膜缺陷随着硫压增加而降低. 同时, 3γ湮没证明了薄膜内部较为致密, 硫化会导致薄膜开孔率增加. 吸附硫通过内扩散占据了晶体中硫空位缺陷的位置, 导致缺陷浓度降低, 进而改善了薄膜质量.

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《不同硫压退火对溅射沉积ZnS薄膜性能的影响》

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文件号：296134

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