杨宇
,
陈刚
,
邓书康
,
高立刚
,
刘焕林
,
吴国元
,
俞帆
,
陈长青
,
陈亮
,
郝瑞亭
功能材料
研究Si的室温晶化生长对微电子应用技术是十分重要的.本文采用离子束外延技术制备了一系列的Si/Ge多层膜结构,对样品进行X射线和拉曼散射实验表征.研究表明:Ge可诱导膜中Si薄层的室温晶化,当Ge厚度略小于Si薄层厚时,获得最佳的Si室温晶化效果.
关键词:
Si/Ge多层膜
,
离子束外延
,
XRD
,
Raman散射
郭杰
,
孙维国
,
陈慧娟
,
彭震宇
,
鲁正雄
,
郝瑞亭
,
周志强
,
许应强
,
牛智川
功能材料
采用分子束外延(MBE)技术,在GaSb(100)衬底上外延生长InAs(4ML)/GaSb(8ML)超晶格(SLs).研究了生长温度(400～440℃)对超晶格晶体结构和表面形貌的影响.结果表明,420℃生长的超晶格结构完整和表面粗糙度最小,其荧光光谱(PL)峰值波长在约2.54μm处,响应光谱50%截止波长在约2.4μm处.通过控制快门顺序形成InSb和混合两种界面,并发现生长温度强烈影响混合界面InAs/GaSb超晶格结构和表面形貌,而对InSb界面超晶格的影响较小.
关键词:
InAs/GaSb
,
XRD
,
生长温度
,
界面
郝瑞亭
,
申兰先
,
邓书康
,
杨培志
,
涂洁磊
,
廖华
,
徐应强
,
牛智川
功能材料
利用分子束外延方法(MBE)在GaAs(001)衬底上外延生长了GaSb薄膜,利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、Hall效应(Hall Effect)和低温光荧光谱(LTPL)等手段对薄膜的晶体质量、电学性能和光学质量进行了研究.发现直接生长的GaSb膜表面平整,空穴迁移率较高.引入GaSb/AlSb超晶格可有效阻断进入GaSb外延层的穿通位错,对应的PL谱强度增强,材料的光学质量变好.
关键词:
GaSb
,
GaAs
,
分子束外延(MBE)
李志山
,
王书荣
,
蒋志
,
杨敏
,
陆熠磊
,
刘思佳
,
赵其琛
,
郝瑞亭
,
杨培志
人工晶体学报
采用ZnS-Sn-CuS作为靶材,利用磁控溅射技术制备了Cu2ZnSnS4 (CZST)薄膜材料及太阳电池,重点研究了不同硫化温度对CZTS薄膜质量及太阳电池性能的影响.利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微拉曼光谱仪(Raman)和紫外可见分光光度计(UV-Vis)分别表征了不同硫化温度下制备的CZTS薄膜的晶相结构、表面形貌、化学组分、相的纯度和光学性能.结果表明:在580℃下所制备的CZTS薄膜光滑致密、结晶质量好,同时化学组分属于贫铜富锌,而且无其他二次相,禁带宽度约为1.5 eV.符合高效率太阳电池吸收层的要求.将CZTS吸收层按照SLG/Mo/CZTS/CdS/i-ZnO/ITO/ Al的结构制备成面积为0.12 cm2的电池并进行Ⅰ-Ⅴ测试.测试结果表明,在580℃硫化后制备的CZTS薄膜太阳电池具有最高的转换效率为3.59％.
关键词:
磁控溅射
,
CZTS
,
硫化温度
,
薄膜太阳能电池
杨敏
,
蒋志
,
李志山
,
刘涛
,
刘思佳
,
郝瑞亭
,
王书荣
材料科学与工程学报
doi:10.14136/j.cnki.issn 1673-2812.2016.04.029
采用简单的两电极电化学沉积金属薄膜技术,在镀钼的钠钙玻璃衬底上共沉积Cu-Sn层后,再沉积Zn金属层,制备出Cu-Sn-Zn金属预制层.在不同的温度下进行低温退火后,以硫粉作为硫源高温硫化金属预制层,制备出晶体质量较好的Cu2ZnSnS4 (CZTS)薄膜.通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对薄膜的晶体结构、表面形貌和薄膜组分进行分析表征,发现共沉积Cu-Sn层,再沉积Zn金属层得到的CZT预制层表面平整但晶粒尺寸较小,经过退火处理后晶粒尺寸得到改善,且硫化后所得到的CZTS薄膜不易从Mo衬底上脱落,粘附性较强.用其制备的CZTS薄膜太阳电池的开路电压Voc=569mV,短路电流密度Jsc=8.58mA/cm2,光电转换效率为1.40％.
关键词:
铜锌锡硫(CZTS)
,
薄膜太阳电池
,
电化学沉积
,
转换效率
郝瑞亭
,
郭杰
,
刘颖
,
缪彦美
,
徐应强
人工晶体学报
利用分子束外延方法(MBE)在GaAs (001)衬底上外延生长了GaSb薄膜,并对GaSb薄膜进行了高温退火研究,利用高分辨透射电子显微镜(HRTEM)、原子力显微镜(AFM)、Hall效应(Hall Effect)和低温光荧光谱(LTPL)等手段对薄膜的晶体质量、电学性质和光学性质进行了研究.发现直接生长的GaSb膜表面平整,空穴迁移率较高.研究发现30 s、650℃的快速热退火可消除位错等缺陷,显著提高GaSb薄膜的光学质量.
关键词:
GaSb
,
热光伏电池
,
分子束外延(MBE)
郭杰
,
郝瑞亭
,
赵前润
,
满石清
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2014.01.027
采用分子束外延方法在 GaSb 衬底上生长InAs/GaSb 超晶格红外薄膜材料,为获得台面结构,采用电感耦合等离子体(ICP)刻蚀技术和 Cl2/Ar 刻蚀气体,分别研究了不同刻蚀时间、不同气体比例及不同功率对 GaSb、InAs 及 InAs/GaSb 超晶格刻蚀速率和刻蚀形貌的影响。结果表明,由于刻蚀产物 InClx 的低挥发性阻挡了 Cl2的刻蚀,InAs 的刻蚀速率低于GaSb；Cl2比例在20％~40％时,刻蚀表面粗糙度最小,明显低于湿法腐蚀造成的表面损伤,有助于形成良好的欧姆接触和减小器件的表面漏电流。
关键词:
InAs/GaSb
,
超晶格
,
ICP 刻蚀
,
刻蚀速率
,
表面形貌
邓书康
,
申兰先
,
郝瑞亭
,
田晶
,
杨培志
人工晶体学报
用熔融法结合放电等离子体烧结技术,采用Zn掺杂制备了具有半导体传导特性的n型Ba_8Ga_(16-x)Zn_xGe_(30) I-型笼合物,研究了Zn部分置换Ga对化合物电传输特性的影响.研究表明所制备的化合物为单相的具有空间群Pm3-n的I-型笼合物.Zn掺杂前对应化合物表现为金属传导特性,Zn掺杂后对应化合物表现为典型的杂质半导体传导特性.室温下,随Zn掺杂量的增加,化合物的载流子浓度和载流子有效质量逐渐降低;Zn掺杂对室温载流子迁移率无明显影响.在300～900 K温度范围内,随Zn掺杂量的增加对应化合物的电导率逐渐降低,Seebeck系数逐渐增加.Zn掺杂后对应化合物的功率因子与掺杂前相比有所降低,且达到最大值的温度都向低温方向偏移.
关键词:
I-型笼合物
,
热电材料
,
电传输特性
刘颖
,
缪彦美
,
郝瑞亭
,
郭杰
,
杨海刚
人工晶体学报
采用化学水浴法,以ZnSO4、柠檬酸钠、NH3·H2O、SC(NH2)2为反应物,在玻璃衬底上制备了ZnS薄膜,采用XRD、SEM、分光光度计、台阶仪等手段研究了水浴温度、沉积时间、pH值等条件对ZnS薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性能的影响.结果表明,ZnS薄膜经退火后出现明显特征衍射峰,为闪锌矿结构,可见光范围内平均透过率均大于80％.经过工艺优化,在水浴温度为80℃、沉积时间为1h、pH=10条件下沉积的ZnS薄膜表面均匀致密,可见光范围内平均透过率为89.6％,光学带隙为3.82 eV,适合做铜铟镓硒和铜锌锡硫薄膜太阳电池的缓冲层.
关键词:
ZnS薄膜
,
缓冲层
,
化学浴沉积
,
透过率
缪彦美
,
刘颖
,
郝瑞亭
,
邓书康
,
郭杰
,
刘焕林
材料科学与工程学报
近些年,人们越来越关注太阳辐射的光伏利用.光伏发电技术在迅猛发展,薄膜太阳电池从占有主导地位的硅晶片技术中抢占了一定的市场份额.其中铜锌锡硫薄膜太阳电池因具有低成本、高的光电转化效率和吸收系数、合适的禁带宽度和环境友好等优点成为近年来薄膜太阳电池研究的热点.本文阐述了铜锌锡硫薄膜太阳电池的器件结构和性能特点,介绍了铜锌锡硫薄膜太阳电池的制备方法和研究进展,并对今后主要的发展方向进行了展望.
关键词:
铜锌锡硫
,
薄膜太阳电池
,
光伏
