[发明专利]用于硫属化物光伏应用的低熔点溅射靶及其制造方法

权利要求书

1.一种用于沉积半导体性硫属元素化物膜的溅射靶结构体，其包括：

靶体，其具有包含Cu_1-x(Se_1-y-zS_yTe_z)_x的靶体组合物，其中：

x的值大于或等于约0.5；

y的值在约0到约1之间，并包括0和1；

z的值在约0到约1之间，并包括0和1；并且

所述靶体组合物中Se、S和Te相的总量小于所述靶体组合物的50体积％。

2.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，CuSe相和CuSe₂相占所述靶体组合物的至少约50体积％(50vol.％)。

3.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，CuSe相和CuSe₂相占所述靶体组合物的至少约80体积％(80vol.％)。

4.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，CuSe相和CuSe₂相占所述靶体组合物的至少约90体积％(90vol.％)。

5.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，所述溅射靶组合物的纯度为至少约2N7，气体杂质浓度对于氧(O)、氮(N)、氢(H)每项都低于约500ppm(百万分之一)，碳(C)杂质浓度低于约500ppm，密度为所述溅射靶组合物的理论密度的至少95％。。

6.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，所述溅射靶组合物包含一种或更多种选自由磷(P)、氮(N)、硼(B)、砷(As)和及锑(Sb)组成的组中的掺杂剂。

7.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，所述溅射靶组合物包含至多约5原子％的元素Na、钾(K)、铷(RB)或镁(Mg)中的至少一种。

8.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，所述溅射靶组合物包含至多约10原子％的下列元素中的至少一种：Al，Si，Ti，V，Zn，Ga，Zr，Nb，Mo，Ru，Pd，In，Sn，Ta，W，Re，Ir，Pt，Au，Pb，以及Bi。

9.如权利要求1所述的溅射靶结构体，其中，所述溅射靶组合物包含一种或更多种绝缘的氧化物、氮化物、碳化物和/或硼化物。

10.一种方法，其包括：

提供一个或更多个铸锭，所述一个或更多个铸锭总共地含有用于生产具有包含Cu_1-x(Se_1-y-zS_yTe_z)_x的溅射靶组合物的溅射靶的材料；其中：

x的值大于或等于约0.5；

y的值在约0到约1之间，并包括0和1；

z的值在约0到约1之间，并包括0和1；并且

所述靶体组合物中Se、S和Te相的总量小于所述靶体组合物的50体积％；

熔化所述一个或更多个铸锭；

将所述一个或更多个铸锭的熔化材料倒入模具中；并且

控制倒入所述模具中的材料的冷却速率从而控制所述材料的凝固。

11.如权利要求10所述的方法，其中，所述冷却速率小于约每分钟4000摄氏度。

12.如权利要求10所述的方法，其进一步包括向所述一个或更多个铸锭中的至少一个施加一个或更多个铸造后致密化操作。

13.一种方法，其包括：

提供一种或更多种粉末，所述一种或更多种粉末总共地含有用于生产具有包含Cu_1-x(Se_1-y-zS_yTe_z)_x的溅射靶组合物的溅射靶的材料；其中：

x的值大于或等于约0.5；

y的值在约0到约1之间，并包括0和1；

z的值在约0到约1之间，并包括0和1；并且

所述靶体组合物中Se、S和Te相的总量小于所述靶体组合物的50体积％；

熔化所述一种或更多种粉末；

将所述一种或更多种粉末的熔化材料倒入模具中；并且

控制倒入所述模具中的材料的冷却速率从而控制所述材料的凝固。