形成具有钠杂质的硫属化合物半导体吸收材料的装置和方法
【专利摘要】本发明提供了一种用于形成具有钠杂质的硫属化合物半导体吸收材料的方法和系统。该系统包括其中使固态钠源材料蒸发的钠蒸发器。将钠蒸汽加入到反应气体和/或退火气体中并且被导至包括衬底的炉中，其中，该衬底具有金属前体材料。根据不同的工艺顺序，前体材料与诸如含S的气体和含Se的气体的发生反应。在一个实施例中，硒化操作之后为退火操作和硫化操作，并且在退火步骤与硫化反应步骤中的至少一个步骤期间，促使钠蒸汽与金属前体反应，以产生包括钠掺杂剂杂质的硫属化合物半导体吸收材料。
【专利说明】形成具有钠杂质的硫属化合物半导体吸收材料的装置和方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及薄膜的形成。更具体地，本发明涉及产生并且使用钠蒸汽以形成掺有钠的硫属化合物半导体材料。该硫属化合物半导体材料应用在太阳能电池和其他各种应用中。
【背景技术】
[0002]在许多应用中使用硫属化合物半导体材料，并且近年来它们日渐流行。硫属化合物是硫属元素和更具有正电性的元素或自由基的二元化合物。硫属元素是元素周期表中的第XVI族元素，包括:氧、硫、硒、碲和钋。一种特别普及的硫属化合物半导体材料是CIGS，即，铜铟镓硒化合物。CIGS材料用于不同应用中并且作为太阳能电池的吸收层特别受欢迎。由于对清洁能源的需求不断增长，所以太阳能电池的制造在近年来已急剧扩大，从而增大了对CIGS和其他硫属化合物材料的需求。CIGS是具有黄铜矿晶体结构的四面体键合的半导体。除了 CIGS (上述的铜铟镓硒硫属化合物)之外，其他硫属化合物半导体材料包括CuInSe2, CuGaSe2和铟。上述以及诸如CIGSS (铜铟镓硫-硒化合物)的其他硫属化合物半导体材料是具有黄铜矿结构的半导体并且由此经常被称为黄铜矿基半导体材料或黄铜矿结构的半导体材料。其他硫属化合物材料还可以包括黄铜矿晶体结构。
[0003]太阳能电池是从太阳光直接生成电流的光伏部件。因此，吸收将被转变为电流的太阳光的吸收层是非常重要的。因此，吸收层的形成、吸收层的组成与吸收层在太阳能电池衬底上的布置中的每项都是关键问题。对于高效吸收膜的高效、精确并且可靠的生产的需求逐渐增长并且是至关重要的。
[0004]因此，期望通过使用产生平滑并且均匀沉积的硫属化合物薄膜(没有缺陷和高效吸收)的方法和系统来生产具有优异吸收性能的高质量硫属化合物薄膜。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一方面，提供了一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法，该方法包括:在炉中设置其上设有金属前体的衬底；蒸发钠以产生钠蒸汽；使钠蒸汽与入口反应气体流结合以生成气体混合物；将气体混合物输送至炉中；以及促使气体混合物与金属前体在炉中发生反应，以形成其中具有钠掺杂剂的硫属化合物半导体吸收材料。
[0006]优选地，蒸发包括将固体钠源材料加热到至少约400°C的温度，并且促使包括加热。
[0007]优选地，固体钠源材料包括似?、似(:1、似勵3、似25603、似25和Na2Se中的至少一种。
[0008]优选地，蒸发包括将载气导至蒸发器单元，钠蒸汽包括钠蒸汽流，并且结合包括将钠蒸汽流加入至入口反应气体流中。
[0009]优选地，载气包括H2S、H2Se、N2和Ar中的一种。
[0010]优选地，A 口反应气体流包括H2S,并且促使气体混合物发生反应包括促使发生硫化反应。
[0011]优选地，促使包括加热，并且该方法还包括:在促使之前，使金属前体与硒反应。
[0012]优选地，该方法还包括:在促使之前，使金属前体与硒反应。
[0013]优选地，该方法还包括:在促使之前，使用比促使中使用的温度更高的退火温度，利用惰性退火气体和钠蒸汽进行退火。
[0014]优选地，该方法还包括:在促使之前，通过使金属前体与硒反应而进行硒化；以及在硒化之后并且在促使之前，通过使用惰性退火气体和钠蒸汽来进行退火。
[0015]根据本发明的另一方面，提供了一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法，该方法包括:在炉中设置其上具有金属前体的衬底；蒸发钠以产生钠蒸汽；在炉中的硒化反应中，通过促使硒与金属前体之间发生热反应而进行硒化；在硒化反应之后，在炉中的硫化反应中，通过促使硫与金属前体之间发生热反应而进行硫化；以及在硒化反应之后进行退火，其中，硫化和退火中的至少一种包括:促使钠蒸汽与金属前体反应。
[0016]优选地，在退火之后，以比退火的温度更低的温度执行硫化，并且以比硒化反应的温度更高的温度执行退火。
[0017]优选地，硫化反应包括:通过将含硫的气体混合物和钠蒸汽输送至炉中来促使钠蒸汽与金属前体反应。
[0018]优选地，退火包括:在退火期间，通过将钠蒸汽输送至炉中来促使钠蒸汽与金属前体反应。
[0019]优选地，蒸发包括:加热固体钠源材料，固体钠源材料包括NaF、NaCl, NaN03、Na2SeO3^ Na2S 和 Na2Se 中的至少一种。
[0020]优选地，蒸发包括:将载气导至蒸发器单元，钠蒸汽包括钠蒸汽流，硫化和退火中的至少一种包括:将钠蒸汽流输送至炉中，载气包括H2S、H2Se、N2和Ar中的一种。
[0021]根据本发明的又一方面，提供了一种用于形成掺有钠的硫属化合物半导体吸收材料的系统，包括:炉，用于容纳其上具有金属前体的衬底；钠蒸发器，其中具有固体钠源材料，并且包括能够蒸发固体钠源材料以产生钠蒸汽的加热器；反应气体源；导管，将反应气体源流动性地连接至炉；以及钠蒸汽导管，将钠蒸发器流动性地连接至导管，其中，导管用于将反应气体与钠蒸汽的混合物输送至炉中。
[0022]优选地，该方法还包括:载气源和预热器，载气源位于钠蒸发器的上游并且通过载气管道连接至钠蒸发器，预热器用于加热位于钠蒸发器上游的载气管道。
[0023]优选地，固体钠源材料包括似?、似(:1、似勵3、似25603、似25和Na2Se中的至少一种。
[0024]优选地，该方法还包括:加热器，用于加热位于蒸发器下游的钠蒸汽导管。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]当结合附图进行阅读时，通过以下详细的说明，将可以更好地理解本发明。需要强调的是根据惯例，不必按照比例附图中的不同部件。相反，为了清楚起见，不同部件的尺寸可以被任意扩大或缩小。在整个说明书和附图中，相似的附图标号表示相似的部件。
[0026]图1是示出了具有一些部件的钠蒸发炉的横截面示图；
[0027]图2是示出了用于形成硫属化合物半导体吸收材料、具有以横截面示出的包括图1中的钠蒸发炉的系统的示图；
[0028]图3是示出了根据本发明的方法的实施例的工艺曲线图；以及
[0029]图4是示出了本发明的方法的另一实施例的工艺曲线图。
【具体实施方式】
[0030]本发明涉及形成具有钠掺杂剂杂质的硫属化合物半导体吸收材料。在多个实施例中，硫属化合物半导体吸收材料用于太阳能电池中。在一个实施例中，硫属化合物半导体材料是CIGS (铜铟镓硒化合物)，而在另一个实施例中，硫属化合物半导体材料是CIGSS (铜铟镓硫-硒化合物)。
[0031]在诸如CIGS和CIGSS的硫属化合物半导体材料中，已经发现掺钠有助于提高太阳能电池性能。钠用作受主杂质，可增强P型载流子浓度并且特别地消除晶界处的缺陷。
[0032]本发明提供了一种方法，包括:在诸如太阳能电池衬底的衬底上形成金属前体，然后将反应气体导向至其中容纳具有金属前体的衬底的炉中。反应气体与金属前体反应以产生用作吸收层的硫属化合物半导体材料。在一些实施例中，反应气体包括含硒的气体，而在一些实施例中，反应气体包括含硫的气体。在一些实施例中，硒化步骤发生在硫化步骤之前，而在一些实施例中，硫化步骤发生在退火步骤之后，而退火步骤发生在硒化步骤之后。使用各种不同的工艺顺序。
[0033]本公开内容涉及通过加热固体钠源来蒸发钠并且将钠蒸汽加入至反应气体中以形成包括钠杂质的诸如CIGS或CIGSS薄膜的硫属化合物半导体吸收层。在一些实施例中，存在约0.1至1.0的原子百分比的钠杂质，但是在其他实施例中使用其他杂质浓度。
[0034]图1是示出了用于蒸发钠并且输送钠蒸汽的系统的示图。图1包括一些部件的侧视图与截面图。钠炉I包括设置在包括腔室5的炉周围的挡热板3。在腔室5内有固体钠源材料7。载气11从载气源13输送并且流过载气管道15。载气管道15包括预热器17。在一些实施例中，载气11是N2或Ar，而在其他实施例中，载气11是H2S或H2Se。在不同实施例中，预热器17将载气11加热至不同温度。在一个实施例中，预热器17将载气11加热至约400°C或更高的温度，但是在其他实施例中使用其他温度。将载气11输送至腔室5，并且挡热板3加热并且蒸发腔室5内的固体钠源材料7。在一个实施例中，腔室5内的蒸发温度至少为约400°C，但是在其他实施例中使用其他温度。挡热板3包括加热元件并且用于加热钠炉1，从而蒸发钠源材料7。使用不同的固体钠源材料，其中包括但不限于NaF、NaCl,NaN03、Na2SeO3^ Na2S和Na2Se。在其他实施例中，将其他材料用作固体钠源材料7。共同加热固体钠源材料7与载气11可在钠蒸汽输气管道21中产生钠蒸汽27的汽流。阀门23控制钠蒸汽输气管道21 (用作导管)中钠蒸汽27的气流。在一些实施例中，位于下游的加热器25加热钠蒸汽输气管道21内的钠蒸汽27以防止钠蒸汽27冷凝。图2将示出在一些实施例中钠蒸汽27与反应气体结合并且与反应气体一起被输送到反应炉。
[0035]在一个实施例中，诸如在将H2S用作载气11的实施例中，钠蒸汽27是NaSx，并且在硫化操作中，NaSx蒸汽在反应室43内与入口反应气体31结合。在另一个实施例中，钠蒸汽27是NaSex蒸汽。在一些实施例中，通过将H2Se用作载气11来产生NaSex蒸汽，并且NaSex蒸汽有利地应用于发生在反应室43内的硒化操作中。
[0036]图2示出了诸如图1中所示的钠炉I。图2还示出了反应炉29，在反应炉29内，硫属化合物半导体吸收材料形成在衬底上。图2示出了连接至输气管道33的钠蒸汽输气管道21，入口反应气体31和气体混合物35的气流流过该输气管道33。在不同实施例的一些工艺步骤中，钠蒸汽27被加入至入口反应气体31中以生成被输送至炉29的气体混合物35。气体混合物35被输送至反应炉29。反应炉29是能够依次执行多个原位处理操作的可编程炉，并且根据一个实施例，反应炉29执行一个或多个诸如硒化操作和硫化操作的硫属化合物半导体吸收材料的形成操作。在一些实施例中，硫属化合物半导体吸收材料形成操作包括硒化反应，之后是硫化反应，而在一些实施例中，在硒化和/或硫化步骤之后执行退火操作。从而，使用不同入口反应气体31。将入口反应气体31作为部分或全部的气体混合物35输送至反应炉29。在一些实施例中，根据在反应炉29中执行的具体炉操作，入口反应气体31与钠蒸汽27结合以形成气体混合物35。在其他操作中，阀门23关闭钠蒸汽输气管道21或者钠炉I是不可操作的从而只将入口反应气体31输送至反应炉29。
[0037]反应炉29包括用于加载或卸载衬底(诸如衬底39 )的门37。衬底39通过石英舟41被固定在反应腔43内。挡热板45包括加热元件并且用于将反应炉29加热至不同温度。在一些实施例中，衬底39是太阳能电池衬底。在不同实施例中，衬底39由玻璃、诸如聚酰亚胺的适合的有机材料或金属箔形成。在其他实施例中，由另一种适合的构件代替石英舟41以将衬底39固定在反应腔43内。
[0038]根据本发明的方法，衬底39包括位于其表面上的金属前体材料，并且在反应炉29的反应室43内，至少在入口反应气体31与衬底39表面的金属前体之间发生反应。本发明通过加热包括衬底39的反应炉29而引起反应。在一些实施例中，衬底39上的金属前体是CuInGa，但是在其他实施例中使用其他前体材料。在一些实施例中，反应是将含S的反应气体用作入口反应气体31的硫化操作，而在另一个实施例中，反应是将含Se的反应气体用作入口反应气体31的硒化操作，但在其他实施例中仍执行其他反应和方法。根据衬底39上的金属前体是CuInGa的实施例，在硒化操作中，CuInGa前体通过热硒化操作转化为Cu (In, Ga) Se (即，CIGS)，并且在一些实施例中，硒化操作之后是硫化操作，其中硒化后的前体材料CIGS通过热工艺(其中，CIGS与含S气体反应)转化为Cu (In，Ga) SeS ( S卩，CIGSS)。
[0039]入口反应气体31由不同气体源中的一种或若干种气体组成。在示出的实施例中，气体源49、51、53和55供给气体混合器57。在示出的实施例中，气体源49是H2Se,气体源51是Ar，气体源53是队以及气体源55是&5。在其他实施例中使用其他气体源。在一个实施例中，气体源49中的反应物H2Se在气体混合器57中与气体源51中的Ar结合，并且作为入口反应气体31被输送以用于反应室43内执行的硒化操作。在一个实施例中，气体源53中的N2在气体混合器57中与气体源55中的反应物H2S结合并且作为入口反应气体31被输送至反应室43以用于硫化反应。对于硒化操作和硫化操作两者而言，不同的硒源和硫源用在其他实施例中并且在其他实施例中还使用除了氩气和氮气之外的载气。在一些实施例中，气体源51中的Ar、气体源53中的N2或其他惰性气体在退火操作中被输送至反应室43。
[0040]图3和4示出了根据本发明的所执行的操作的实施例的两种工艺曲线。图3示出了硒化步骤3a，之后为硫化步骤3b。根据该实施例，硒化步骤3a、硫化步骤3b以及温度的倾斜升温和倾斜降温步骤都在诸如反应炉29的炉内执行。硒化步骤3a包括将含Se的反应气体输送至反应炉29以与衬底上的金属前体进行反应，而硫化步骤3b包括将含S的反应气体输送至反应炉29以与衬底上的金属前体进行反应。
[0041]根据图3的温度-时间曲线，硫化步骤3b发生在比硒化步骤3a更高的温度T2下。在一个实施例中，温度T2介于约500°C至600°C的范围内，而温度Tl介于约400°C至500°C的范围内，但是在其他实施例中使用其他绝对和相对温度。在一些实施例中，硒化步骤3a的时间tl和硫化步骤3b的时间t2均介于约10分钟至I小时的范围内，但是在其他实施例中使用其他的时间。在图3中，t2似乎小于tl，但是在其他实施例中，时间是相同的，而在又一个其他实施例中，tl小于t2。根据一个实施例，在硒化反应步骤3a中没有使用钠蒸汽，而随后在硫化步骤3b中，将钠蒸汽加入到反应中。根据一个实施例，在硫化步骤3b中加入钠蒸汽防止了过早使钠引入硫属化合物材料的形成的问题。在硒化、硫化的顺序中过早加入钠的一个潜在问题是:钠和Ga沿着硫属化合物材料的底部(即，在硫属化合物材料与诸如Mo的下面的材料之间的界面处)形成结合。
[0042]图4示出了根据发明的另一个工艺顺序的实施例的温度-时间工艺曲线。图4示出了硒化步骤4a，之后为退火步骤4b，而后为硫化步骤4c。通过使用任意不同的惰性气体来执行可选的退火步骤，但是在一些实施例(见如下)中，在退火步骤4b期间还弓I入钠蒸汽。根据一个实施例，硒化步骤4a的温度Tl介于约400°C至500°C的范围内，退火步骤4b期间的温度T2介于约400°C至600°C的范围内，并且硫化步骤4c中使用的温度T3介于约450°C至550°C的范围内，但是在其他实施例中使用其他相对温度和其他绝对温度。在不同实施例中，对应于硒化步骤4a、退火步骤4b和硫化步骤4c的时间tl、t2、t3不同，并且每个时间通常都介于约10分钟至约I小时的范围内，但是在其他实施例中使用其他时间和其他相对时间。
[0043]再次参照图4，根据一个实施例，在硒化步骤4a中没有使用钠蒸汽，但是在退火步骤4b和/或硫化步骤4c中使用钠蒸汽。在一个实施例中，仅在退火步骤4b中使用钠蒸汽，在另一个实施例中，仅在硫化步骤4c中使用钠蒸汽,而在又一个实施例中,在退火步骤4b和硫化步骤4c中都使用钠蒸汽。
[0044]应该理解图3和图4中示出的曲线表示不同的实施例并且不限制本发明。根据另一个实施例，工艺顺序包括硒化操作，之后为硫化操作，而后为退火操作。根据这一顺序，在硫化操作和/或退火操作期间加入并且结合钠蒸汽。根据这一顺序，硫化温度或者退火温度可以是这两个温度中较高的温度。
[0045]根据将钠引入硫属化合物半导体材料中的不同实施例，使用具有不同钠蒸汽浓度的不同钠蒸汽流速。气体混合物35内的钠蒸汽27的百分比在不同实施例中不同，并且被选择为在形成的具有不同厚度和密度的硫属化合物半导体材料中产生期望的整体钠浓度和硫杂质掺杂物分布梯度。在一些实施例中，硫属化合物半导体材料的整体钠杂质浓度介于约0.05%至约1.0%的范围内，但是在其他实施例中使用其他百分比。
[0046]根据一方面，提供了一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法。该方法包括:在炉中设置其上设置有金属前体的衬底；蒸发钠以产生钠蒸汽；使钠蒸汽与入口反应气体流结合以生成气体混合物；将气体混合物输送至炉中；并且促使气体混合物与金属前体在炉中发生反应，以形成其中具有钠掺杂剂的硫属化合物半导体吸收材料。
[0047]在一些实施例中，蒸发包括将固体钠源材料加热到至少约400°C的温度，并且，所述促使包括加热。
[0048]在一些实施例中，固体钠源材料包括NaF、NaCl、NaN03、Na2Se03、Na2S和Na2Se中的至少一种。
[0049]在一些实施例中，蒸发包括将载气导至蒸发器单元，钠蒸汽包括钠蒸汽流并且所述结合包括将钠蒸汽流加入到入口反应气体流中。
[0050]在一些实施例中，载气包括H2S、H2Se、N2和Ar中的一种。
[0051 ] 在一些实施例中，入口反应气体流包括H2S,并且促使气体混合物发生反应包括促使硫化反应。
[0052]在一些实施例中，促使步骤包括加热并且还包括:在促使之前，使金属前体与硒反应。
[0053]在一些实施例中，该方法还包括:在促使之前，使金属前体与硒反应。
[0054]在一些实施例中，该方法还包括:在促使之前，使用比促使中使用的温度更高的退火温度，利用惰性退火气体和钠蒸汽进行退火。
[0055]在一些实施例中，该方法还包括:在促使之前，通过使金属前体与硒反应进行硒化，以及在硒化之后和促使之前，通过使用惰性退火气体和钠蒸汽来进行退火。
[0056]根据另一方面，提供了一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法。该方法包括:在炉中设置其上具有金属前体的衬底；蒸发钠以产生钠蒸汽；在炉中的硒化反应中，通过引起硒与金属前体之间的热反应来进行硒化；在硒化反应之后，在炉中的硫化反应中，通过引起硫与金属前体之间的热反应来进行硫化；并且在硒化反应之后进行退火，其中，硫化反应和退火中的至少一种包括引起钠蒸汽与金属前体反应。
[0057]在一些实施例中，在退火之后，以比退火温度更低的温度执行硫化，并且以比硒化反应温度更高的温度执行退火。
[0058]在一些实施例中，硫化包括:通过将含硫的气体混合物输送至炉中，并且使钠蒸汽与含硫的气体混合物结合而使得钠蒸汽与金属前体反应。
[0059]在一些实施例中，退火包括:在退火期间，通过将钠蒸汽输送至炉中而使得钠蒸汽与金属前体反应。
[0060]在一些实施例中，蒸发步骤包括:加热固体钠源材料,该固体钠源材料包括NaF、NaCl、NaN03、Na2SeO3、Na2S 以及 Na2Se 中的至少一种。
[0061]在一些实施例中，蒸发步骤包括:将载气导向至蒸发器单元，钠蒸汽包括钠蒸汽流，硫化和退火中的至少一种包括:将钠蒸汽流输送至炉中，其中，载气包括H2s、H2Se, N2和Ar中的一种。
[0062]提供了一种形成掺钠的硫属化合物半导体吸收材料的系统。该系统包括:适用于容纳其上具有金属前体的衬底的炉；其中具有固体钠源材料的钠蒸发器，并且其包括能够蒸发固体钠源材料以产生钠蒸汽的加热器；反应气体源；流动性地将反应气体源连接至炉的导管；以及流动性地将钠蒸发器连接至导管的钠蒸汽导管；其中，导管适用于将反应气体与钠蒸汽的混合物输送至炉中。
[0063]在一些实施例中，该系统还包括载气源和预热器，其中，载气源位于钠蒸发器上游并且通过载气管道连接至钠蒸发器，而预热器适用于对位于钠蒸发器上游的载气管道进行加热。
[0064]在一些实施例中，固体钠源材料包括NaF、NaCl、NaN03、Na2Se03、Na2S和Na2Se中的至少一种。
[0065]在一些实施例中，该系统还包括适于对位于蒸发器下游的钠蒸汽导管进行加热的加热器。
[0066]上文仅说明了本发明的原理。因此，本领域普通技术人员将会认识到，他们能够设计出体现本发明原理的不同布置(虽然在本发明中没有明确地描述或示出)，并且它们包括在本发明的精神和范围内)。而且，本文中叙述的所有实例和条件性语言主要用于明确地表示、仅用于教育目并且帮助读者理解发明人贡献的本发明的原理和概念以促进现有技术，并且应当理解不应将本发明限制于这些具体地叙述的实例和条件。而且，本文中叙述原理、方面和实施例的所有陈述及其具体实例旨在包含其结构和功能的等同物。此外，这种等同物预期包括当前已知的等同物和未来将被开发的等同物，即执行相同功能(不论何种结构)的任何开发的元件。
[0067]预期结合附图(被认为是整个撰写的说明书的一部分)中的图来阅读对示例性实施例的这种说明。在说明书中，诸如“低于”、“高于”、“水平的”、“垂直的”、“在…上方”、“在…下方”、“上”、“下”、“顶部”和“底部”以及其派生(例如，“水平地”、“向下地”、“向上地”，等等)等相对术语应该解释为表示如随后描述的或述论的附图中示出的方向。这些相对术语是为了便于描述并且不要求在具体方向上构造或操作装置。除非另有明确描述，诸如“连接”和“互连”的涉及接合、连接的术语是指其中一个结构直接或通过插入结构间接地固定或接合至另一结构的关系以及两者都是可移动的或刚性的接合或关系。
[0068]虽然通过示例性实施例已描述了本发明，但其不限于此。相反，所附权利要求应该广泛地解释，以包括由本领域技术人员在不背离本发明的等效物的精神和范围的情况下可以做出的本发明的其他变化例和实施例。
【权利要求】
1.一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法，所述方法包括: 在炉中设置其上设有金属前体的衬底； 蒸发钠以产生钠蒸汽； 使所述钠蒸汽与入口反应气体流结合以生成气体混合物； 将所述气体混合物输送至所述炉中；以及 促使所述气体混合物与所述金属前体在所述炉中发生反应，以形成其中具有钠掺杂剂的硫属化合物半导体吸收材料。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蒸发包括将固体钠源材料加热到至少约400 0C的温度，并且所述促使包括加热。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述固体钠源材料包括NaF、NaCl,NaNO3>Na2SeO3^ Na2S 和 Na2Se 中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蒸发包括将载气导至蒸发器单元，所述钠蒸汽包括钠蒸汽流，并且所述结合包括将所述钠蒸汽流加入至所述入口反应气体流中。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述载气包括H2S、H2Se、N2和Ar中的一种。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述入口反应气体流包括H2S，并且促使所述气体混合物发生反应包括促使发生硫化反应。
7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述促使包括加热，并且所述方法还包括:在所述促使之前，使所述金属前体与硒反应。
8.根据权利要求1所述的方法，还包括:在所述促使之前，使所述金属前体与硒反应。
9.一种用于形成硫属化合物半导体吸收材料的方法，所述方法包括: 在炉中设置其上具有金属前体的衬底； 蒸发钠以产生钠蒸汽； 在所述炉中的硒化反应中，通过促使硒与所述金属前体之间发生热反应而进行硒化；在所述硒化反应之后，在所述炉中的硫化反应中，通过促使硫与所述金属前体之间发生热反应而进行硫化；以及 在所述硒化反应之后进行退火， 其中，所述硫化和所述退火中的至少一种包括:促使所述钠蒸汽与所述金属前体反应。
10.一种用于形成掺有钠的硫属化合物半导体吸收材料的系统，包括: 炉，用于容纳其上具有金属前体的衬底； 钠蒸发器，其中具有固体钠源材料，并且包括能够蒸发所述固体钠源材料以产生钠蒸汽的加热器； 反应气体源； 导管，将所述反应气体源流动性地连接至所述炉；以及 钠蒸汽导管，将所述钠蒸发器流动性地连接至所述导管； 其中，所述导管用于将所述反应气体与所述钠蒸汽的混合物输送至所述炉中。
【文档编号】C23C16/30GK104342634SQ201310495883
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2013年10月21日 优先权日:2013年8月9日
【发明者】吴忠宪, 严文材, 吴志力 申请人:台积太阳能股份有限公司