[发明专利]一种磁控溅射制备高质量铁酸铋铁电光伏薄膜的方法

摘要

本发明提供一种制备高质量铁酸铋（BFO）铁电光伏薄膜的方法，具体步骤为：采用镧系元素掺杂的BFO陶瓷靶材，将清洗后的FTO/玻璃衬底装入真空腔室，调节样品台与靶台间距为50～150mm；当本底真空度优于8×10^‑4Pa，按气体流量比O₂/Ar为1/10～1/4通入O₂和Ar使工作压强为1～10Pa，分别设置射频电源的功率为10～100W，样品台的自转速度为5～15rpm，预溅射5～15min，根据BFO薄膜厚度设定溅射时间；溅射结束后继续通入Ar惰性保护气体对BFO薄膜进行原位退火处理，加热温度为300～600℃，保温时间为30～180min。本发明为物理气相沉积法，采用常规磁控溅射系统制备BFO铁电光伏薄膜，工艺可控性强，适用性广，易于大规模生产，为开发基于BFO铁电光伏薄膜的太阳能电池开辟了一种新的途径。

主权项

1.一种磁控溅射制备高质量铁酸铋铁电光伏薄膜的方法，其特征在于，包括以下主要步骤：（1）将镧系元素掺杂的铁酸铋（BFO）陶瓷靶材和清洗后的衬底分别固定在射频溅射靶台和样品台上，调整样品台与靶台间距到所需范围；（2）真空腔室抽真空至本底真空度，按比例通入O2、Ar，并调节其流量，使真空腔的压强至需要的工作压强数值；（3）打开射频电源，设定所需溅射功率，启动样品台的自转，先进行一定时间的预溅射，然后根据沉积薄膜的厚度需要，设定溅射时间，开始溅射；（4）溅射结束，关闭射频电源，关闭O2，真空腔室继续通入Ar作为惰性保护气体，设定样品台加热温度和保温时间，启动样品台加热电源，在Ar气氛下对所制备的BFO薄膜进行原位退火处理，退火处理结束后让样品自然冷却至室温再取出真空腔室。