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ZnSe是一种重要的Ⅱ-Ⅵ族化合物半导体材料,近来年作为薄膜太阳电池缓冲层在碲化镉基、铜铟镓硒基、铜锌锡硫基薄膜太阳电池器件结构中广泛应用。CBD是缓冲层材料的主要制备方法。本文用CBD技术在玻璃衬底上制备了ZnSe薄膜材料,并对CBD湿化学过程原理进行了深入的理论分析,用XRD,SEM,XPS等技术对薄膜材料的结构和光学等性质以及薄膜材料在空气和氮气气氛下退火行为等进行了分析和研究。基于分析化学相关理论,对目前国内外普遍采用的硫酸锌、氨水、联氨、硒脲的沉积体系的化学平衡进行了广泛而深入地研究。发现当平衡氨浓度超过1mol/L时,游离的锌浓度小于初始锌浓度的3.467×10-10倍,给出了氨-联氨混合体系pH值的计算公式并从理论上清楚地解释了Zn(OH)2沉淀的生成条件,给出了影响反应速率的化学原理等。这些理论对分析材料的实际制备、材料生长动力学、材料生长与材料微结构的关系等均有非常重要的意义,研究成果同样适用于ZnS、CdS等相关缓冲层材料的生长。用SEM和XRD对薄膜结构进行分析,显示为纳米晶立方相闪锌矿结构,平均晶粒尺寸在200 nm左右,结构致密,(111)择优取向。使用分光光度计测得薄膜的透射谱与反射谱,并在可见光区域里对材料的吸收系数、消光系数、折射率、光学能隙进行计算和深入分析。结果表明,薄膜透过率、反射率均随膜厚的增加而降低,薄膜在本征吸收区域里吸收系数很大,且随着波长的减少而增大。膜厚为150、400、630 nm材料对应的光学能隙值分别为3.16、3.14和2.90 eV。研究薄膜在空气气氛下退火行为时发现,当退火温度T≤573 K时,较高的退火温度可以增加晶粒尺寸,当T≥673 K时,ZnSe逐渐转变为ZnO,由前者的闪锌矿结构转变为后者的六角纤锌矿结构。相同退火温度下Zn、Se相对浓度随着温度的升高而下降,Se更明显,在773 K下退火后消失,氧原子含量则明显增加。物相和组份变化的机理是ZnSe薄膜加热分解为Zn和Se,并分别与气氛中的O2发生成ZnO和SeO2,前者部分可重新在薄膜上沉积,对所有的实验结果均能给出很好解释。