[发明专利]一种禁带宽度可调的碲锌镉薄膜材料的制备方法

摘要

本发明公开了一种禁带宽度可调的碲锌镉薄膜材料的制备方法。该方法基于射频磁控溅射，采用复合结构生长Cd1-xZnxTe复合薄膜。通过调节沉积的Zn膜的厚度，经过快速退火，使Cd、Zn和Te晶粒相互扩散，从而达到增加Cd1-xZnxTe薄膜中Zn含量的目的。采用本发明的方法制备的Cd1-xZnxTe薄膜均匀性好，表面平整度高，结晶性好，晶粒取向度高，结构致密，薄膜组分可控，易于制备高禁带宽度、大面积高质量的Cd1-xZnxTe薄膜。

主权项

一种禁带宽度可调的碲锌镉薄膜材料的制备方法，其特征在于步骤如下：A.基片清洗清洗工艺过程为：有机溶剂丙酮或酒精→去离子水→盐酸→去离子水→在超净环境下氮气吹干；B.Cd1‑xZnxTe复合薄膜的生长将基片固定在磁控溅射腔室的基片台上，将由Zn掺杂，掺杂剂量比为0wt％‑80wt％的Cd1‑xZnxTe靶和Zn靶安装在各自的靶枪上，将溅射腔真空抽至2.9×10‑3Pa，然后在基片上依次生长Cd1‑xZnxTe/Zn/Cd1‑xZnxTe/Zn薄膜，其厚度依次控制在100‑1000nm/20‑100nm/200‑2000nm/20‑1000nm；或者在基片上依次生长Zn/Cd1‑xZnxTe/Zn/Cd1‑xZnxTe/Zn薄膜，其厚度依次控制在10‑50nm/100‑1000nm/20‑100nm/200‑2000nm/20‑1000nm；Cd1‑xZnxTe薄膜的磁控溅射参数设定为：溅射功率20‑50W，溅射气体为高纯Ar气，溅射气压为2.0‑3.8Pa，基片温度为298‑673K；Zn薄膜的磁控溅射参数设定为：溅射功率30‑50W，溅射气体为高纯Ar气，溅射气压为1.0‑2.0Pa，基片温度为298‑673K；C.将上述生长好的复合结构薄膜放入快速退火炉中，抽真空至10Pa，通过调节针孔阀，控制通入的高纯空气的流量，使快速退火炉内的压强为7.5×104Pa，退火温度473‑673K，退火时间20‑40min，自然冷却到室温取出。