半导体材料硫化方法技术

本发明专利技术公开了半导体材料硫化方法。本发明专利技术提供的方法包括以下步骤：将硫源与半导体材料置于不完全密封的容器，将所述不完全密封的容器置于反应器中加热进行硫化反应，得到硫化的半导体材料。本发明专利技术提供的半导体材料硫化方法可使半导体的晶粒尺寸变大，从而更好地晶化。对于作为太阳能电池吸收层材料的半导体，还可以使其衍射峰变强，并使其吸收更多的光。采用本发明专利技术提供的硫化方法对非晶硅太阳能吸收层材料进行硫化，可以使其带隙更加接近于硅材料的带隙。本发明专利技术提供的方法可以对被处理的半导体起到退火作用，特别适用于铜锌锡硫薄膜的硫化退火，且该方法中使用的装置简单，易于进行大规模生产。

【技术实现步骤摘要】
半导体材料硫化方法
本专利技术属于材料加工
，涉及一种材料硫化方法，尤其涉及半导体材料硫化方法。
技术介绍
过去几十年中，以碲化镉(CdTe)和铜铟镓硒(CIGS)为吸光层材料的薄膜太阳电池得到快速发展，已经实现了商业化生产。目前碲化镉薄膜太阳能电池在实验室获得的最高光电转换效率达到22.1％，铜铟镓硒电池达22.6％，均已超过了多晶硅电池的效率。持续增长的光电转换效率使得化合物薄膜太阳能电池可望与晶硅太阳能电池相竞争。但是，Cd元素的剧毒性，In、Ga、Te元素的资源稀缺性，制约了基于这些薄膜材料的光伏器件的大规模产业化。因此，寻找安全环保、原料储量丰富的半导体材料作为太阳能电池的吸光层成为该领域的研究热点。铜锌锡硫(Cu2ZnSnS4，CZTS)、铜锌锡硒(Cu2ZnSnSe4，CZTSe)以及铜锌锡硫硒(Cu2ZnSn(S,Se)4，CZTSSe)与薄膜太阳能电池领域表现出色的黄铜矿结构的铜铟镓硒(CIGS)材料具有相似的晶体结构和光学带隙，具有较高的理论转化效率(32.3％)，同时它们的原料地球储藏极其丰富，价格低廉，安全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.半导体材料硫化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n将硫源与半导体材料置于不完全密封的容器中，将所述不完全密封的容器置于反应器中加热进行硫化反应，得到硫化的半导体材料。/n

【技术特征摘要】
1.半导体材料硫化方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将硫源与半导体材料置于不完全密封的容器中，将所述不完全密封的容器置于反应器中加热进行硫化反应，得到硫化的半导体材料。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述硫源包括硫粉。


3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述半导体材料包括含硫太阳能电池吸收层材料；
优选地，所述半导体材料包括铜锌锡硫和/或铜锡硫，优选为铜锌锡硫；
优选地，所述半导体材料为薄膜状；
优选地，所述半导体材料的厚度为10nm-2μm，优选为10nm-1μm；
优选地，所述半导体材料采用磁控溅射的方法制备。


4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，所述不完全密封的容器上包含缝隙和/或孔，通过所述缝隙和/或孔使容器不完全密封；
优选地，所述不完全密封的容器上包含缝隙时，缝隙的宽度在0.1cm以下；
优选地，所述不完全密封的容器上包含孔时，孔的孔径在0.1cm以下；
优选地，所述不完全密封的容器包括带盖容器；
优选地，所述带盖容器包括带盖石墨盒和/或带盖聚四氟乙烯盒；
优选地，所述不完全密封的容器的容积与硫源质量的比为3.2-48mL/g，优选为4-24mL/g。


5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述反应器包括真空管式炉和/或真空烧结炉；
优选地，所述反应器为真空管式炉时，所述不完全密封的容器置于反应器的温区中心；
优选地，所述硫源与半导体材料分别置于所述不完全...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘晟楠，
申请(专利权)人：东泰高科装备科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11