(001)取向CdS柔性可拉伸光敏薄膜材料及其制备方法与流程

文档序号:16990026发布日期:2019-03-02 00:53阅读:479来源:国知局
(001)取向CdS柔性可拉伸光敏薄膜材料及其制备方法与流程

本发明属于面向可穿戴式应用的柔性光电传感材料制备技术领域,涉及一种柔性可拉伸光敏材料及其制备方法,尤其涉及一种具有(001)取向cds的柔性可拉伸光敏薄膜材料及其制备方法。



背景技术:

随着社会的不断进步,人们生活水平的不断提高,生活节奏的不断加快,人们对生活质量的要求也越来越高,智能可穿戴设备的出现给人们生活带来了新的便利,可穿戴设备可以实现与生物体的信息交互,从而实现对生理指标的监测,也可以实时监测周围环境相关指标和数据。要实现以上功能,需要具有各种不同功能的传感器来获取数据,传感器又不可避免的需要与生物组织,人体直接接触,因此,面向可穿戴式应用的传感器需要同时兼顾到信息交互能力以及生物安全性,这就对传感器的柔性化提出了新的要求。

柔性传感器是与刚性传感器相对的一类传感器,其在发生弯折拉伸等形变的情况下依然可以保持良好的传感性能。

面对柔性化光电器件的制备,技术人员也做了很多努力,如cn101532178a、cn203820886u,公开了柔性光敏材料及其制备方法,分别以柔性硅橡胶等材料为基底,在其上采用不同工艺制备光敏材料。这些工艺初步实现了柔性化,但是得到的产品却不具备可拉伸性能,无法与皮肤和身体组织实现共形贴合。

对于光敏传感器,光敏材料是其中的关键部件,光敏薄膜材料是利用半导体的光电效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的传感器;入射光强,电阻减小,入射光弱,电阻增大。光敏材料一般用于光的测量、光的控制和光电转换(将光的变化转换为电的变化)。常用的光敏电阻器硫化镉光敏电阻器随入射光线(可见光)的强弱变化而变化,在黑暗条件下,它的阻值(暗阻)可达1~10m欧,在强光条件(100lx)下,它阻值(亮阻)仅有几百至数千欧姆。光敏电阻器对光的敏感性(即光谱特性)与人眼对可见光(0.4~0.76)μm的响应很接近,只要人眼可感受的光,都会引起它的阻值变化。

目前可穿戴式传感器受限于材料硬质以及光敏薄膜材料的灵敏度不高等问题而无法广泛应用,因此本发明所述的一种可拉伸传感器材料的制备工艺为穿戴式应用解决了器官贴合以及人体组织保护的问题。

对于光敏材料的性能,晶面取向是决定性能的重要参数之一。晶面取向指:晶体材料在粉末状态下,各个晶面方向的分布是均等的,且暴露晶面为能量最低晶面,既是最稳定晶面。然而在薄膜材料中,由于生长条件的不同,导致基底材料的表面能不同,因此所暴露和择优取向的晶面就不一定为最稳定晶面,例如六方cds,在自然界中或大部分薄膜材料中所暴露晶面为(101)。

在cds材料的制备工艺中对制备特定取向的薄膜材料的研究相对较少,如何调控光敏材料的晶面取向以改善光敏材料的柔性、可拉伸器和灵敏度,获得在大尺度应变条件下仍可以保持优良性能的光敏材料具有重要意义,从而解决现有技术中无法实现在柔性可拉伸使用条件下依然可以稳定使用的柔性光敏传感材料的问题。



技术实现要素:

针对现有技术中存在的上述问题,本发明的目的在于提供一种柔性可拉伸光敏材料及其制备方法,尤其涉及一种具有(001)_取向cds的柔性可拉伸光敏薄膜材料及其制备方法。本发明采用了通过控制特定的金属缓冲层电阻并调节磁控溅射cds薄膜时的工艺参数的方法制备了具有(001)取向的cds薄膜,得到了柔性可拉伸的光敏材料,其在大尺度应力拉伸状态下依然可以保持良好的电学性能,大大提高了可穿戴式应用的前景。

为达上述目的,本发明采用以下技术方案:

第一方面,本发明提供一种柔性且具有拉伸性能的光敏材料,所述光敏材料包括柔性基底,位于柔性基底上的缓冲层,以及位于缓冲层上的(001)取向的cds薄膜。

本发明中,所述“柔性且具有拉伸性能的光敏材料”指:柔性可拉伸光敏材料。

本发明中的缓冲层是含金属的缓冲层。

本发明提供了一种光敏材料,其具有(001)取向的cds薄膜,由于cds晶体具有各向异性的特点,不同取向的cds薄膜具有不同的性质,而本发明得到的特定取向(001)取向的cds薄膜具有柔性可拉伸性,cds薄膜的拉伸率大于10%,可在大尺度形变下依然保持良好的电学性能。

本发明的光敏材料是一种具有特定取向的cds薄膜与金属复合结构的柔性可拉伸光敏传感材料,其具有创新性,是国内外首次发现的具有大尺度拉伸的金属与半导体复合结构光敏材料。

作为本发明所述光敏材料的优选技术方案,所述缓冲层由贵金属薄膜和熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜构成,且缓冲层的贵金属薄膜一侧与柔性基底接触,缓冲层的低熔点金属薄膜一侧与cds薄膜接触。

此优选技术方案中,熔点在200℃以下例如为200℃、180℃、170℃、160℃、150℃、135℃、120℃、100℃或80℃等,优选熔点低于190℃。

优选地,所述贵金属薄膜的厚度为2nm~30nm,例如2nm、4nm、5nm、8nm、10nm、12nm、15nm、18nm、20nm、22nm、25nm、26nm、28nm或30nm等。

优选地,所述低熔点金属薄膜的厚度为5nm~20nm,例如5nm、6nm、8nm、10nm、13nm、15nm、16nm、17nm、18nm或20nm等。

优选地,所述cds薄膜的厚度为20nm~1000nm,例如20nm、40nm、100nm、150nm、200nm、225nm、300nm、350nm、400nm、450nm、500nm、550nm、600nm、700nm、750nm、800nm、850nm、900nm或1000nm等。

优选地,所述缓冲层中的贵金属薄膜包括金薄膜、银薄膜或铂薄膜中的任意一种或至少两种的组合,但并不限于上述列举的贵金属薄膜,其他本领域常用的可达到相同效果的贵金属薄膜也可用于本发明。

优选地,所述缓冲层中的低熔点金属薄膜为功函数与cds薄膜匹配的金属薄膜。

更优选地,所述缓冲层由贵金属薄膜和熔点在200℃以下且功函数与cds薄膜匹配的低熔点金属薄膜构成,满足上述熔点及功函数匹配条件的低熔点薄膜例如in薄膜,但并不限于in薄膜,其他满足上述熔点及功函数匹配条件的低熔点薄膜也可用于本发明。

此优选技术方案中,熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜的功函数与所述的微裂纹结构金属电极与所述光敏半导体材料匹配以便于形成欧姆接触。

优选地,所述柔性基底为高分子聚合物柔性基底,优选为硅橡胶材料,进一步优选为拉伸率大于200%的硅橡胶材料。

优选地,所述柔性基底的厚度不超过0.5cm,例如0.45cm、0.4cm、0.35cm、0.32cm、0.3cm、0.25cm、0.2cm或0.1cm等。

第二方面,本发明提供如第一方面所述的光敏材料的制备方法,所述方法包括以下步骤:

(1)在柔性基底上制备电阻率在5kω·m~5mω·m的缓冲层;

(2)采用磁控溅射的方法在缓冲层上制备(001)取向的cds薄膜,且磁控溅射的工艺参数为:靶枪功率为5w/m2~10w/m2,例如5w/m2、5.5w/m2、6w/m2、7w/m2、7.5w/m2、8w/m2、9w/m2或10w/m2等;真空背底气压小于9×10-4pa,例如8×10-4pa、7×10-4pa、6×10-4pa、5×10-4pa、4×10-4pa、3×10-4pa或2×10-4pa等;工作气压为0.5~10pa,例如0.5pa、1pa、2pa、3.5pa、4.5pa、5pa、6pa、8pa或10pa等;

(3)退火,得到柔性且具有拉伸性能的光敏材料。

本发明所述步骤(1)中,缓冲层的电阻率5kω·m~5mω·m例如为:5kω·m、10kω·m、75kω·m、125kω·m、150kω·m、200kω·m、245kω·m、300kω·m、360kω·m、400kω·m、450kω·m、500kω·m、550kω·m、600kω·m、650kω·m、700kω·m、750kω·m、800kω·m、1mω·m、1.2mω·m、1.5mω·m、2mω·m、2.2mω·m、3mω·m、3.5mω·m、4mω·m、4.5mω·m或5mω·m等。

本发明提供了一种新型的柔性光敏传感薄膜材料的制备工艺,利用合适的工艺条件控制形成特定电阻率范围5kω·m~5mω·m的缓冲层,然后在特定电阻率的缓冲层上磁控溅射,并控制靶枪功率、真空背底气压和工作气压条件,最后低温退火得到具有(001)取向的cds薄膜,实现了柔软性和可拉伸光敏传感薄膜的制备。

本发明的方法制备得到了具有光传感功能的具有特定取向的cds光敏薄膜,且该传感材料可以在大尺度应变下使用,使用拉伸率范围大于10%。

作为本发明所述方法的优选技术方案,步骤(1)所述缓冲层由贵金属薄膜和熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜构成,且缓冲层的贵金属薄膜一侧与柔性基底接触,缓冲层的低熔点金属薄膜一侧与cds薄膜接触。

此优选技术方案中,通过在柔性基底上制备贵金属/低熔点金属缓冲层,再在缓冲层的低熔点金属一侧制备特定取向(001)的cds薄膜,可以实现柔性可拉伸光敏功能,以及实现大尺度应变下测量光强的光敏传感薄膜材料。

本发明中,通过不同的生长条件来控制形成特定的电阻率范围5kω·m~5mω·m,利用通过磁控溅射制备由贵金属薄膜和低熔点金属薄膜构成的缓冲层并调节磁控溅射的功率和气压等工艺参数以调整电阻率到所需范围。

作为本发明所述方法的优选技术方案,在柔性基底上制备缓冲层的过程为:

(a)在柔性基底上通过磁控溅射制备贵金属薄膜;

(b)然后在贵金属薄膜上制备熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜,从而在柔性基底上形成由贵金属薄膜和低熔点金属薄膜构成的缓冲层。

优选地,步骤(a)所述磁控溅射为直流或射频磁控溅射。

优选地,步骤(a)所述磁控溅射的过程中,靶枪功率密度为1w/m2~10w/m2,例如1w/m2、2w/m2、3w/m2、3.5w/m2、4w/m2、5w/m2、5.5w/m2、6w/m2、7w/m2、8.5w/m2或10w/m2等;工作气压为0.5pa~10pa,例如0.5pa、1pa、2pa、3.5pa、4.5pa、5pa、6pa、8pa或10pa等。

优选地,步骤(a)所述磁控溅射的过程中,真空背底气压小于9×10-3pa,例如8×10-3pa、、7×10-4pa、6×10-4pa、5×10-4pa、4×10-4pa、3×10-4pa、2×10-4pa或1×10-4pa等。

优选地,步骤(a)所述磁控溅射的过程中,样品台温度为25℃~200℃,例如25℃、35℃、50℃、65℃、80℃、90℃、100℃、120℃、135℃、150℃、170℃、180℃、190℃或200℃等。

优选地,步骤(a)所述磁控溅射的过程中,生长时间为1s~30s,例如1s、3s、4s、5s、6s、8s、10s、12s、14s、16s、18s、20s、23s、25s或30s等。

优选地,步骤(b)所述低熔点金属薄膜为功函数与cds薄膜匹配的金属薄膜。

优选地,步骤(b)采用磁控溅射的方法制备低熔点金属薄膜,所述磁控溅射优选为直流磁控溅射或射频磁控溅射。

优选地,步骤(b)采用磁控溅射的方法制备低熔点金属薄膜,且控制如下工艺参数:靶枪功率为1w/m2~3w/m2,例如1w/m2、1.5w/m2、1.8w/m2、2w/m2、2.2w/m2、2.4w/m2、2.7w/m2或w/m2等;工作气压为0.5pa~10pa,例如0.5pa、1pa、3pa、4pa、5pa、7pa、8pa或10pa等。

优选地,步骤(b)采用磁控溅射的方法制备低熔点金属薄膜,且控制真空背底气压小于2×10-3pa,例如1.5×10-3pa、1×10-3pa、0.5×10-3pa或0.2×10-3pa等。

优选地,步骤(b)采用磁控溅射的方法制备低熔点金属薄膜,且控制样品台温度为25℃~200℃,例如25℃、30℃、45℃、60℃、80℃、100℃、125℃、145℃、170℃、180℃或200℃等。

优选地,步骤(b)采用磁控溅射的方法制备低熔点金属薄膜,且控制生长时间为10s~60s,例如10s、20s、25s、35s、40s、50s、55s或60s等。

上述在柔性基底上制备缓冲层的过程中,步骤(a)和(b)所述磁控溅射的靶枪功率和工作气压是调整缓冲层电阻率的最关键参数,有利于精确控制缓冲层电阻率在5kω·m~5mω·m。

本发明所述步骤(2)中,制备(001)取向的cds薄膜时采用的磁控溅射为射频磁控溅射。

优选地,步骤(2)采用磁控溅射的方法制备(001)取向的cds薄膜的过程中,样品台温度为25℃~200℃,例如25℃、30℃、35℃、40℃、60℃、80℃、100℃、125℃、130℃、140℃、150℃、165℃、180℃或200℃等。

作为本发明所述方法的优选技术方案,步骤(2)采用磁控溅射的方法制备(001)取向的cds薄膜的过程中,生长时间优选为80s~500s,例如80s、100s、125s、140s、160s、185s、200s、220s、245s、280s、320s、350s、375s、400s、450s或500s等。

作为本发明所述方法的优选技术方案,步骤(3)所述退火在ar气和/或n2保护下进行。

本发明所述“ar气和/或n2”指:可以是ar气,也可以是n2,还可以是ar气和n2的混合气。

优选地,步骤(3)所述退火的温度为150℃~200℃,例如150℃、160℃、165℃、175℃、180℃、190℃或200℃等。

优选地,步骤(3)所述退火的时间为10min、15min、18min、20min、22min、24min、25min、27min、28min或30min等。

作为本发明所述方法的进一步优选技术方案,所述方法包括以下步骤(制备柔性可拉伸光敏材料的工艺流程示意图参见图1):

(1)在柔性基底上制备电阻率在5kω·m~5mω·m的缓冲层,所述缓冲层由贵金属薄膜和熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜构成,且缓冲层的贵金属薄膜一侧与柔性基底接触,具体过程为:

(a)在高分子聚合物柔性基底上通过磁控溅射制备贵金属薄膜层,磁控溅射的工艺参数为:靶枪功率密度为1w/m2~10w/m2,真空背底气压小于9×10-3pa,工作气压为0.5pa~10pa,样品台温度为25℃~200℃,生长时间为1s~30s;

(b)然后在贵金属薄膜上通过磁控溅射制备熔点在200℃以下的低熔点金属薄膜层,磁控溅射的参数为:靶枪功率为1w/m2~3w/m2,真空背底气压小于2×10-3pa,工作气压为0.5pa~10pa,样品台温度为25℃~200℃,生长时间为10s~60s,从而在高分子聚合物柔性基底上形成由贵金属薄膜和低熔点金属薄膜构成的缓冲层,该缓冲层的电阻率在5kω·m~5mω·m。

(2)采用射频磁控溅射的方法在缓冲层上制备(001)取向的cds薄膜,射频磁控溅射的工艺参数为:靶枪功率密度为5w/m2~10w/m2,真空背底气压小于9×10-4pa,工作气压为0.5pa~10pa。

(3)在ar保护下,于150℃~200℃退火(即低温退火),得到柔性且具有拉伸性能的光敏材料,即柔性可拉伸光敏材料(其结构示意图参见图2)。

此优选技术方案通过先在柔性基底上通过磁控溅射制备贵金属薄膜,然后在贵金属薄膜上制备功函数匹配且低熔点金属以形成贵金属/低熔点金属缓冲层,调节磁控溅射的工艺参数以使缓冲层的电阻率在5kω·m~5mω·m,在该特定的电阻率条件下,利用磁控溅射并调整合适的靶枪功率、真空背底气压和工作气压等参数制备得到了具有特定(001)取向的cds薄膜材料,最后通过低温退火实现具有可拉伸性能的光敏薄膜材料。

与已有技术相比,本发明具有如下有益效果:

1.本发明采用了通过控制特定的金属缓冲层电阻并调节磁控溅射cds薄膜时的工艺参数的方法制备了具有(001)取向的cds薄膜,得到了柔性可拉伸的光敏材料,其在大尺度应力拉伸状态下依然可以保持良好的电学性能,大大提高了可穿戴式应用的前景。

2.本发明采用功函数匹配的低熔点金属以及贵金属复合作为缓冲层,功函数匹配的低熔点金属在贵金属和cds之间起到了界面优化的作用,使金属和cds之间形成欧姆接触也就是低电阻接触,可以大大提高传感器的电学性能,为传感材料实现更好的光敏性能打下了基础。

3.本发明提供了一种可在低温条件下金属与cds复合得到柔性传感材料的工艺,这为柔性传感器制备领域提供了重要的技术参考。

4.本发明通过控制生长条件制备了具有(001)取向的cds薄膜,这为制备具有特定取向的cds薄膜工艺提供了重要的技术参考。

附图说明

图1是本发明制备柔性可拉伸光敏材料的工艺流程示意图。

图2是本发明制备的柔性可拉伸光敏材料的结构示意图,其中,1代表高分子聚合物柔性基底,2代表贵金属层,3代表低熔点金属层,4代表(001)取向的cds薄膜。

图3是实施例1中所制备样品的xrd图谱。

图4是实施例1中所制备样品的sem图像。

图5是实施例2中所制备样品的xrd图谱。

图6是实施例2中所制备样品的sem图像。

图7是对比例1中所制备样品的xrd图谱。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

实施例1

首先在pdms基底上通过磁控溅射制备金薄膜,制备金薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为5w/m2,真空背底气压为5×10-3pa,工作气压为3pa,样品台温度为25℃,生长时间为5s,所得au薄膜厚度为10nm。

然后在金薄膜上制备功函数与cds匹配且低熔点金属in,以形成au/in缓冲层,制备in薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为2w/m2,真空背底气压为2×10-3pa,工作气压为1pa,样品台温度为35℃,生长时间为20s,所得in薄膜厚度为15nm。最终所得au/in缓冲层的电阻率为8kω·m。

再利用磁控溅射在au/in缓冲层上制备cds薄膜,所得薄膜为具有(001)取向的cds薄膜材料。制备工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为5w/m2,真空背底气压为5×10-4pa,工作气压为0.5pa,样品台温度为100℃,生长时间为300s。

最后在ar气保护下,在180℃条件下退火20min,使cds薄膜和缓冲层之间形成良好的欧姆接触,获得拉伸率超过10%的柔性可拉伸具有(001)取向的光敏cds薄膜材料。

图3为本实施例1制备的样品的xrd图谱,由图可知,该样品具有(002)取向,(002)和(001)为等价平行晶面。

图4为本实施例1制备的样品的sem图像,由图可以看出,所制备的硫化镉薄膜具有sk生长模式的特点,既先以岛状生长为主,在达到一定厚度的时候以层状模式生长,进而再以岛状模式生长如此往复循环。图中可以看出所制备的薄膜材料具有良好的致密度,并且均一性好。

实施例2

首先在橡胶基底上通过磁控溅射制备铂薄膜,制备铂薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为4w/m2,真空背底气压为5×10-3pa,工作气压为2pa,样品台温度为25℃,生长时间为3s,所得pt薄膜厚度为12nm。

然后在pt薄膜上制备功函数与cds匹配且低熔点金属in,以形成pt/in缓冲层,制备in薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为3w/m2,真空背底气压为1×10-3pa,工作气压为0.8pa,样品台温度为30℃,生长时间为22s,所得in薄膜厚度为20nm。最终所得pt/in缓冲层的电阻率为1mω·m。

再利用磁控溅射在pt/in缓冲层上制备cds薄膜,所得薄膜为具有(001)取向的cds薄膜材料。制备工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为6w/m2,真空背底气压为2×10-4pa,工作气压为0.7pa,样品台温度为80℃,生长时间为240s。

最后在ar气保护下,在190℃条件下退火10min,使cds薄膜和缓冲层之间形成良好的欧姆接触,获得拉伸率超过10%的柔性可拉伸具有(001)取向的光敏cds薄膜材料。

图5为本实施例2制备的样品的xrd图谱,由图可知,该样品具有(002)取向,(002)和(001)为等价平行晶面。

图6为本实施例2制备的样品的sem图像,由图可以看出,所制备的硫化镉薄膜具有sk生长模式的特点,既先以岛状生长为主,在达到一定厚度的时候以层状模式生长,进而再以岛状模式生长如此往复循环。图中可以看出所制备的薄膜材料具有良好的致密度,并且均一性好。

实施例3

首先在pdms基底上通过磁控溅射制备银薄膜,制备金薄膜的工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为8w/m2,真空背底气压为4×10-3pa,工作气压为5pa,样品台温度为30℃,生长时间为20s,所得ag薄膜厚度为10nm。

然后在银薄膜上制备功函数与cds匹配且低熔点金属in,以形成ag/in缓冲层,制备in薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为1w/m2,真空背底气压为1.5×10-3pa,工作气压为3pa,样品台温度为40℃,生长时间为30s,所得in薄膜厚度为20nm。最终所得ag/in缓冲层的电阻率为0.8mω·m。

再利用磁控溅射在ag/in缓冲层上制备cds薄膜,所得薄膜为具有(001)取向的cds薄膜材料。制备工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为7.5w/m2,真空背底气压为6.5×10-4pa,工作气压为7pa,样品台温度为50℃,生长时间为150s。

最后在ar气保护下,在155℃条件下退火25min,使cds薄膜和缓冲层之间形成良好的欧姆接触,获得拉伸率超过10%的柔性可拉伸具有(001)取向的光敏cds薄膜材料。

实施例4

首先在橡胶基底上通过磁控溅射制备铂薄膜,制备铂薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为10w/m2,真空背底气压为8×10-3pa,工作气压为10pa,样品台温度为60℃,生长时间为30s,所得pt薄膜厚度为20nm。

然后在pt薄膜上制备功函数与cds匹配且低熔点金属in,以形成pt/in缓冲层,制备in薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为1.5w/m2,真空背底气压为0.5×10-3pa,工作气压为9pa,样品台温度为120℃,生长时间为10s,所得in薄膜厚度为10nm。最终所得pt/in缓冲层的电阻率为1.5mω·m。

再利用磁控溅射在pt/in缓冲层上制备cds薄膜,所得薄膜为具有(001)取向的cds薄膜材料。制备工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为10w/m2,真空背底气压为8×10-4pa,工作气压为8.5pa,样品台温度为150℃,生长时间为400s。

最后在n2保护下,在200℃条件下退火10min,使cds薄膜和缓冲层之间形成良好的欧姆接触,获得拉伸率超过10%的柔性可拉伸具有(001)取向的光敏cds薄膜材料。

实施例5

首先在高分子聚合物柔性基底上通过磁控溅射制备金薄膜,制备金薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为1.5w/m2,真空背底气压为1.5×10-3pa,工作气压为1pa,样品台温度为135℃,生长时间为2s,所得au薄膜厚度为4nm。

然后在au薄膜上制备功函数与cds匹配且低熔点金属in,以形成au/in缓冲层,制备in薄膜的工艺为直流磁控溅射,靶枪功率为2.5w/m2,真空背底气压为1.2×10-3pa,工作气压为5pa,样品台温度为160℃,生长时间为45s,所得in薄膜厚度为19nm。最终所得au/in缓冲层的电阻率为1.8mω·m。

再利用磁控溅射在au/in缓冲层上制备cds薄膜,所得薄膜为具有(001)取向的cds薄膜材料。制备工艺为射频磁控溅射,靶枪功率为8.5w/m2,真空背底气压为4×10-4pa,工作气压为10pa,样品台温度为185℃,生长时间为200s。

最后在ar气保护下,在175℃条件下退火15min,使cds薄膜和缓冲层之间形成良好的欧姆接触,获得拉伸率超过10%的柔性可拉伸具有(001)取向的光敏cds薄膜材料。

对比例1

除控制au/in缓冲层的电阻率为1kω·m外,其他制备方法和条件与实施例1相同。

图7为本对比例1制备的样品的xrd图谱,从xrd图像中可以看出当缓冲层电阻值过小的时候,所制备出的样品为(100)取向。

申请人声明,本发明通过上述实施例来说明本发明的详细方法,但本发明并不局限于上述详细方法,即不意味着本发明必须依赖上述详细方法才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了,对本发明的任何改进,对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等,均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

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