可用于制造硫属化物半导体的含碱金属的前体膜的高速溅射沉积制造技术

本发明专利技术提供了溅射沉积包含碱金属化合物的膜的方法。溅射包含一种或多种碱金属化合物和至少一种金属组分的至少一个靶以形成一个或多个相应的溅射膜。所述至少一个靶中的所述碱金属化合物与所述至少一种金属组分的原子比在15∶85至85∶15的范围内。将掺有这样的碱金属化合物的溅射膜掺入还包含一个或多个硫属化物前体膜的前体结构中。在至少一种硫属元素存在下，将所述前体结构加热以形成硫属化物半导体。所得硫属化物半导体包含高达2原子百分比的碱金属含量，其中所得硫属化物半导体的至少大部分碱金属含量来源于掺有所述碱金属化合物的所述溅射膜。所述硫属化物半导体可用于微电子器件，包括太阳能电池。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可用于制造硫属化物半导体的含碱金属的前体膜的高速溅射沉积优先权要求本申请要求于2015年1月12日提交的美国临时专利申请第62/102,398号的优先权，其全部内容在此通过引用以其整体并入本文。
本专利技术涉及制备具有碱金属含量的硫属化物半导体的方法。更特别地，本专利技术涉及包括溅射包含一种或多种碱金属化合物和至少一种金属组分的至少一个靶以形成一个或多个相应的溅射膜的方法。所述至少一个靶中的碱金属化合物与至少一种金属组分的原子比在15∶85至85∶15的范围内。将溅射膜掺入包含这些溅射膜以及一种或多种硫属化物前体的前体结构中。在至少一种硫属元素存在下，将前体结构加热以形成硫属化物半导体。掺有碱金属化合物的溅射膜以下面量存在，所述量使所得硫属化物半导体包含高达2原子百分比的碱金属含量，并且使所得硫属化物半导体的大部分碱金属含量来源于掺有碱金属化合物的溅射膜。
技术介绍
已经将n型硫属化物组合物和/或p型硫属化物组合物两者掺入异质结光伏器件的部件中。p型硫属化物组合物已经用作这些器件中的光伏吸收体区域。说明性的p型光伏活性硫属化物组合物通常包括铝(Al)、铜(Cu)、铟(In)和/或镓(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造硫属化物半导体的方法，其包括以下步骤：(a)提供衬底；(b)在所述衬底上形成前体结构，所述前体结构包含一个或多个含碱金属化合物的膜和一个或多个硫属化物半导体前体膜，其中：(i)所述一个或多个含碱金属化合物的膜中的每一个包含至少一种导电物质和至少一种碱金属化合物，其中在所述膜中的所述一种或多种碱金属化合物与所述至少一种导电物质的原子比在15∶85至85∶15的范围内；(ii)所述一个或多个硫属化物半导体前体膜中的每一个包含硫属化物半导体前体，(ii)所述一个或多个含碱金属化合物的膜中的每一个通过包括溅射包含一种或多种碱金属化合物和至少一种导电物质的至少一个靶的方法来形成，其中在所述靶中的...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.01.12 US 62/102,3981.一种制造硫属化物半导体的方法，其包括以下步骤：(a)提供衬底；(b)在所述衬底上形成前体结构，所述前体结构包含一个或多个含碱金属化合物的膜和一个或多个硫属化物半导体前体膜，其中：(i)所述一个或多个含碱金属化合物的膜中的每一个包含至少一种导电物质和至少一种碱金属化合物，其中在所述膜中的所述一种或多种碱金属化合物与所述至少一种导电物质的原子比在15∶85至85∶15的范围内；(ii)所述一个或多个硫属化物半导体前体膜中的每一个包含硫属化物半导体前体，(ii)所述一个或多个含碱金属化合物的膜中的每一个通过包括溅射包含一种或多种碱金属化合物和至少一种导电物质的至少一个靶的方法来形成，其中在所述靶中的所述一种或多种碱金属化合物与所述至少一种导电物质的原子比在15∶85至85∶15的范围内；以及(iii)第一膜以下面量存在于所述前体结构中，所述量使得所述硫属化物半导体包含按所述硫属化物半导体的总组成计高达2原子百分比的碱金属含量，并且使得所述硫属化物半导体中的大部分所述碱金属含量来源于所述一个或多个含碱金属化合物的膜；以及(c)在有效地将所述前体结构的至少一部分转化为包含高达2原子百分比的碱金属含量的硫属化物半导体的条件下，在至少一种硫属元素存在下，对所述前体结构进行热处理。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述至少一种导电物质包含Cu。3.根据任一项前述权利要求所述的方法，其中所述至少一种导电物质包含Ga和/或In。4.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述至少一种碱金属化合物包含氟化物。5.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述至少一种碱金属化合物包含NaF。6.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述至少一种碱金属化合物包含LiF和KF中的至少一种。7.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中所述至少一种碱金属化合物包含Na、Li和K中的至少两种。8.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中在所述靶中的所述一种或多种碱金属化合物与所述至少一种导电物质的原子比在40∶60至60∶40的范围内。9.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中步骤(b)包括使用AC溅射技术来溅射包含至少一种导电物质和至少一种碱金属化合物的至少一个靶，其中在所述膜中的所述一种或多种碱金属化合物与所述至少一种导电物质的原子比在15∶85至85∶15的范围内。10.根据权利要求1或权利要求2所述的方法，其中步骤(b)包括使用DC溅射技术来溅射包含至少一种导电物质和至少一种碱金属化合物的至少一个靶，...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·R·霍拉斯，P·保尔森，D·珀森，A·C·威尔，
申请(专利权)人：纽升股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US