通过同时激光烧蚀CdTe和Sn靶材沉积的CdTe:Sn薄膜

摘要： 采用脉冲激光沉积法在室温下于玻璃基底上制备了CdTe:Sn薄膜。本研究通过朗缪尔平面探针测量计算Sn离子密度，分析了薄膜化学、结构及光学性能随Sn离子密度的变化规律。实验在真空环境中同步烧蚀CdTe与Sn靶材制备了四组薄膜，通过调节Sn靶材能量密度改变Sn离子密度（保持CdTe等离子体密度恒定）。XPS化学成分分析表明：Sn掺入CdTe晶格的程度与Sn离子等离子体密度相关。XRD晶体结构分析显示所有薄膜均呈六方结构，当CdTe与Sn等离子体共沉积时，薄膜呈现(110)晶面择优取向，且随着Sn等离子体密度增加，(110)衍射峰强度增强，证实晶体再取向是Sn掺入CdTe晶格所致。拉曼光谱显示118 cm-1处出现与Sn-Te振动相关的振动模式，表明替代位Sn已掺入CdTe晶格；XPS在485和494 eV处出现的特征峰（对应SnTe中Sn2+）进一步验证了Sn-Te键合。薄膜厚度随Sn离子密度增加而增大（320-460 nm）。UV-Vis分光光度法测得带隙值范围为1.42-1.46 eV，光致发光测试显示近边发射峰随Sn等离子体密度增加发生轻微蓝移。