[发明专利]一种基于金刚石薄膜上沉积CdTe薄膜的方法

摘要

本发明公开一种基于金刚石薄膜上沉积CdTe薄膜的方法。具有以下工艺步骤：首先，将硅衬底/金刚石薄膜进行清洗预处理；之后，将预处理后的金刚石薄膜放入紫外臭氧清洗机中进行表面修饰与改性，降低薄膜表面的带隙与表面态，提高薄膜结合力；之后，进行CdTe薄膜沉积，沉积工艺参数：衬底温度为450～500℃，源温度为550～650℃，沉积室压强为500～1500Pa，沉积时间1～2分钟；CdTe薄膜沉积结束后CdCl2退火处理20～30分钟。通过该方法可以在金刚石薄膜表面沉积高质量的CdTe薄膜，从而实现金刚石薄膜表面CdTe薄膜的高效沉积。

主权项

一种基于金刚石薄膜上沉积CdTe薄膜的方法，其特征在于：采用紫外臭氧氧化的方法对金刚石薄膜表面进行修饰与改性，以提高异质薄膜之间的结合力，该方法具有以下步骤：a. 金刚石薄膜表面预处理：采用硅衬底负载金刚石薄膜作为CdTe薄膜的沉积衬底，采用丙酮超声清洗5~15min，去除金刚石薄膜表面的油脂，然后去离子水超声清洗10~20min去除表面杂质，最后将金刚石薄膜烘干后放入干燥器中备用；b. 金刚石薄膜表面改性与修饰：将预处理好的金刚石薄膜放入紫外臭氧清洗机中进行表面改性与修饰，紫外线波长185nm和254nm，温度50~150℃，处理时间1~8min；c. CdTe薄膜的沉积：在表面修饰和改性后的金刚石薄膜表面近空间升华沉积CdTe薄膜，升华源为高纯CdTe粉末；使用真空泵将升华炉抽真空至5Pa以下，然后用分子泵对升华炉抽真空至10‑3Pa以下；Ar气流量5~20ml/min，反应室气压500~1500Pa，升华源温度为550~650℃，衬底温度450~550℃，升华源与衬底间距离为1~5mm，升华时间为1~5min；d. CdTe薄膜的退火处理：对CdTe薄膜进行CdCl2退火处理，溅射靶材为高纯CdCl2，Ar气流量5~20ml/min，反应室气压为500~1500Pa，溅射功率为100~500W，溅射时间为10~20min；溅射完成后继续通入Ar气作保护气，保持衬底温度为400~500℃退火10~30min；最终获得与金刚石薄膜有一定结合力的CdTe薄膜。