[发明专利]一种脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法

权利要求书

1.一种脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：在衬底温度为20℃～400℃范围条件下，在真空腔室内，采用脉冲式快速热处理方法对不同衬底上的半导体薄膜进行表面处理，热处理过程中的升温速率为100～300℃/s，半导体薄膜表面处理的深度在100nm以下，快速热处理半导体薄膜表面温度为500℃～1000℃。

2.按照权利要求1所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的表面处理方法用于表面硒化、表面硫化、表面钝化或表面掺杂。

3.按照权利要求1所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的半导体薄膜厚度为1.5um～2.5um。

4.按照权利要求1所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的衬底材料为玻璃衬底，不锈钢衬底，聚酰亚胺衬底，Mo衬底及其他金属衬底。

5.按照权利要求1所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的半导体材料包括I-III-VI族半导体材料Cu(In,Ga)Se₂、CuInSe₂、CuGaSe₂、CuAlSe₂、CuAlInSe₂、CuAlGaSe₂、CuInS₂、CuGaS₂、CuAlS₂、CuAlInS₂、CuAlGaS₂、CuInSSe、CuGaSSe、CuAlSSe、CuAlInSSe、CuAlGaSSe；I-II-IV-VI族半导体材料包括Cu₂ZnSnS₄、Cu₂ZnSnSe₄、Ag₂ZnSnS₄、Ag₂ZnSnSe₄、Cu₂CdSnS₄、Cu₂CdSnSe₄、Cu₂ZnGeS₄、Cu₂ZnGeSe₄、Ag₂CdSnS₄、Ag₂CdSnSe₄、Ag₂ZnGeS₄、Ag₂ZnGeSe₄；III-V族半导体材料包括GaAs、Cd₃As₂、AlAs、Bi₂Te₃、SiC、InP、GaN、以及单晶Si、多晶Si、非晶Si、和纳米晶硅材料。

6.按照权利要求1所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：脉冲式快速热处理采用瞬间变化的、间歇式的和周期性重复的热处理方法。

7.按照权利要求2所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的表面硒化处理是以固态Se或H₂Se提供Se气氛对样品进行硒化以消除薄膜表面Se空位缺陷的过程，所述的表面硫化是以固态S或含S化合物为S源提供含S气氛对样品进行硫化以提高薄膜表面带隙、消除表面缺陷的过程，所述的表面钝化是在含H、O、S、Se的气氛中对样品进行处理，消除半导体薄膜表面悬挂键的过程，所述的表面掺杂是在半导体薄膜表面掺杂微量I、III、IV、V族元素以提高半导体导电能力的过程。

8.根据权利要求6所述的脉冲式快速热处理半导体薄膜表面的方法，其特征在于：所述的脉冲式快速热处理方法中，每个脉冲周期内，脉冲持续时间，即热处理时间，为1～60s。