MOCVD原理及設(shè)備簡介

1、2021/11/171一種利用有機(jī)金屬熱分解反應(yīng)進(jìn)行氣相外延生長薄一種利用有機(jī)金屬熱分解反應(yīng)進(jìn)行氣相外延生長薄膜的化學(xué)氣相沉積技術(shù)。膜的化學(xué)氣相沉積技術(shù)。優(yōu)點(diǎn)：沉積溫度低、不采用鹵化物原料，因此優(yōu)點(diǎn)：沉積溫度低、不采用鹵化物原料，因此 在沉積中不存在刻蝕反應(yīng)在沉積中不存在刻蝕反應(yīng);適合大批量生產(chǎn)。適合大批量生產(chǎn)?？芍苯由L出絨面結(jié)構(gòu)的可直接生長出絨面結(jié)構(gòu)的ZnO薄膜，能有效增加入射薄膜，能有效增加入射光的光程，對太陽光譜起到良好的陷光作用。光的光程，對太陽光譜起到良好的陷光作用。缺點(diǎn)缺點(diǎn):許多有機(jī)金屬化合物蒸氣有毒、易燃許多有機(jī)金屬化合物蒸氣有毒、易燃; 反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度低，因此有時(shí)在氣相中就

2、發(fā)生反應(yīng)。低，因此有時(shí)在氣相中就發(fā)生反應(yīng)。 2021/11/1722021/11/173以玻璃為基底以玻璃為基底pin 型太陽能電池型太陽能電池 i layer (350nm)玻璃玻璃SnO2 （900nm)P layer (10nm)n layer (30nm)ZnO (80nm)Metal (250 nm)封裝玻璃封裝玻璃引線盒引線盒ZnO2021/11/1741.增加反射光在太陽電池中的光增加反射光在太陽電池中的光程程，提高太陽光的收集效率。，提高太陽光的收集效率。2. 減薄本征吸收層，抑制光致衰退，減薄本征吸收層，抑制光致衰退， 改善電池的穩(wěn)定性；改善電池的穩(wěn)定性；3. 阻擋金屬背電極

3、元素如阻擋金屬背電極元素如Ag或或Al 向向n層的擴(kuò)散，改善界面及電層的擴(kuò)散，改善界面及電池性能。池性能。結(jié)構(gòu)：六方晶體，每個(gè)結(jié)構(gòu)：六方晶體，每個(gè)Zn(鋅鋅)原子與四個(gè)原子與四個(gè)O(氧氧 )原原子按四面體排布，子按四面體排布，ZnO薄膜是由不規(guī)則晶粒組成的薄膜是由不規(guī)則晶粒組成的多晶薄膜。多晶薄膜。半導(dǎo)體特性：半導(dǎo)體特性：N型寬帶隙半導(dǎo)體，型寬帶隙半導(dǎo)體，Eg=3.36eV2021/11/175導(dǎo)帶導(dǎo)帶禁帶禁帶價(jià)帶價(jià)帶電子能量電子能量導(dǎo)帶底導(dǎo)帶底 Ec價(jià)帶頂價(jià)帶頂 EvEg (禁帶寬度禁帶寬度)2021/11/176 方塊電阻：35%將金屬有機(jī)物氣化后，利用載氣通入反應(yīng)室，在反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生化學(xué)反

4、應(yīng)，生成物沉積到襯底上形成薄膜。2021/11/177金屬有機(jī)物：DEZ載氣： ArZnO的制備的制備DEZH2O ZnO2021/11/178 (C2H5)2Zn+2H2OZn(OH)+2C2H6基 底 Zn(OH)2ZnO H2O 基底溫度：基底溫度：180 200 泵組2021/11/179熱阱沉積室MOCVD系統(tǒng)溫度：2503002021/11/1710反應(yīng)氣體反應(yīng)氣體：1.DEZ (Ar載氣）載氣）2.H2O(Ar載氣）載氣）3.B2H6尾氣：尾氣：Ar、H2O、C2H6、B2H6、H2、（C2H5)2Zn沉積室沉積室2021/11/1711參數(shù)：參數(shù)：溫度：室溫溫度：室溫300壓力

5、：壓力：0.55Torr傳輸腔：傳輸腔：1個(gè)個(gè)沉積室：沉積室：3個(gè)個(gè)進(jìn)進(jìn)/出樣室：出樣室：2個(gè)個(gè)2021/11/17122021/11/1713DEZ和H2O氣路管布局圖2021/11/17142021/11/17152021/11/1716無色液體、與水、空氣可發(fā)生劇烈反應(yīng)，易燃易爆，無色液體、與水、空氣可發(fā)生劇烈反應(yīng)，易燃易爆，對皮膚及眼睛有傷害。對皮膚及眼睛有傷害。2021/11/17172021/11/1718對廠房設(shè)計(jì)、安全要放在首位。一般廠房分為兩層，對廠房設(shè)計(jì)、安全要放在首位。一般廠房分為兩層，2樓主要放氮?dú)夤?、氨氣管、空調(diào)、排風(fēng)。樓主要放氮?dú)夤?、氨氣管、空調(diào)、排風(fēng)。1樓放樓放D

6、EZ2021/11/17192021/11/17202021/11/1721漏液燃燒室漏液燃燒室2021/11/17222021/11/17232021/11/17241.防爆2.房間內(nèi)有空調(diào)口、排風(fēng)口、氮?dú)饪?.房間內(nèi)有火警檢測器、煙霧檢測器4.自動(dòng)充填系統(tǒng)下面有通孔及下水道，可以使泄漏的化學(xué)品流到漏液燃燒裝置5.燃燒裝置不能有水6.燃燒裝置配備排氣管、氮?dú)廨敵龉?.DEZ放配避雷針2021/11/17252021/11/1726卸氣罐卸氣罐1.確認(rèn)罐內(nèi)殘余確認(rèn)罐內(nèi)殘余DEZ量量2.關(guān)閉氣罐所有閥門關(guān)閉氣罐所有閥門3.管道清洗管道清洗4. 拆除分離氣罐與管拆除分離氣罐與管路路2021/11/17271. 確認(rèn)所有閥門處于關(guān)閉狀態(tài)確認(rèn)所有閥門