2 (селенізаціей/сульфірізаціей). Метод перспективний для отримання однофазних плівок Cu (In, Ga) (S, Se) 2 великий площі із заданими властивостями.
Вивчення механізму формування Cu (In, Ga) Se 2 плівок при селенізаціі базових шарів показано, що рушійною силою цього процесу, що призводить до утворенню однофазного з'єднання (як Cu - так і In-збагаченого) при досить високому тиску селену є Cu x Se фаза. Слід припускати, що механізм зростання з'єднання Cu (In, Ga) S 2 повинен бути подібний до механізму зростання з'єднання Cu (In, Ga) Se 2 , і рушійною силою цього процесу є фаза Cu x S. Враховуючи більш високу парціальний тиск парів сірки в порівнянні з парціальним тиском селену при однакових температурах (приблизно на два порядки), процес формування плівки складної сполуки Cu (In, Ga) (S, Se) 2 з домінуючими фазами на основі сульфідів повинен відбуватися при відносно низьких температурах 400-450 0 С. Низькотемпературний тип процесу дозволяє зменшити взаімодіффузію компонент і забезпечити утворення однофазного з'єднання з контрольованим профілем розподілу складових компонент.
Синтез тонких плівок CIGSS проводився у два технологіческіхетапа: формування базових шарів Cu-In-Ga та їх сульфірізація/селенізація в S/Se-яка містить атмосфері азоту.
На першому технологічному етапі методом іонно-плазмового розпилення мішені на скляній підкладці (марки Corning-glass) формувався базовий шар (precursor) Cu-In-Ga. Процес проводився в атмосфері аргону при тиску 2,7 Г— 10 -2 Па. Температура підкладок становила 100 0 С. Склад складовою трикомпонентної (Cu, In, Ga) мішені розраховувався виходячи з атомної ваги її компонентів і стехиометрической формули синтезованого з'єднання.
Селенізація/сульфірізація металевих шарів Cu-In-Ga проводилася в кварцовому реакторі, в промисловій дифузійної печі СДО 125/3-15 в атмосфері інертного газу (азоту), що подається за технологічною магістралі. Співвідношення мас сірки і селену Se/S варіювалося в межах 0.1 - 0.4. З метою досягнення однорідності з'єднання Cu (In, Ga) (S, Se) 2 на всій площі підкладки, яка залежить від щільності і тиску парів халькогенів, варіювалися розташування твердотільних джерел в пазах човники, а також використовувалися човники різних конструкцій. Перша стадія проводилася при температурі близько 250 В° С протягом 10 хв. Потім температура підвищувалася до 400 - 550 В° С, швидкість підвищення температури становила 9 В° С в€™ хв -1 . Друга стадія (рекристалізація) проводилася протягом 20 хв.
Кристалічна структура і фазовий склад плівок досліджувалися методом рентгенівського фазового аналізу (РФА) з в області кутів 2 Оё = 15-100 Вє на Cu K О± -випромінюванні ( l = 1,5418 Г…) з графітовим монохроматором. Ідентифікація фаз проводилася пор...
