一种带隙可调的非晶碳薄膜及其制备方法与流程

技术特征：
1.一种带隙可调的非晶碳薄膜，其特征在于：所述非晶碳薄膜采用射频磁控溅射方法在透明玻璃衬底上制备，制备过程中采用纯度99.999%的石墨盘作为磁控溅射靶材，采用正丁烷作为磁控溅射过程中的反应气体源，控制射频电源功率为30-200 w，所述非晶碳薄膜的带隙宽度为1.4-2.0 ev。2.根据权利要求1所述非晶碳薄膜，其特征在于：所述非晶碳薄膜的厚度为200-1000 nm。3.一种带隙可调的非晶碳薄膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：（1）在磁控溅射设备上，以透明玻璃为衬底，使用纯度99.999%的石墨盘作为磁控溅射靶材，衬底与靶材之间的距离为75mm；（2）对衬底进行预加热；（3）溅射系统腔室抽真空；（4）通入氩气至腔室内作为等离子体的反应气体；（5）通入正丁烷作为磁控溅射过程中的反应源气体；（6）开启射频电源，调节腔室内压强，实现辉光放电，进行非晶碳薄膜沉积，并通过调节射频电源的功率得到带隙不同的非晶碳薄膜。4.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（2）中，衬底的预加热温度为200 ℃。5.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（3）中，腔室内真空度为10-5 pa量级。6.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（4）中，氩气的流量为1.7 sccm。7.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（5）中，正丁烷通入腔室的流量为9-10 sccm。8.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（6）中，腔室内压强为0.7 pa。9.根据权利要求3所述制备方法，其特征在于：在步骤（6）中，射频电源功率为30-200 w。

技术总结
本发明公开了一种带隙可调的非晶碳薄膜及其制备方法，在磁控溅射设备上，以透明玻璃为衬底，使用纯度99.999%的石墨盘作为磁控溅射靶材，衬底与靶材之间的距离为75mm；对衬底进行预加热，预加热温度为200℃；溅射系统腔室抽真空，真空度为10-5 Pa量级；通入氩气至腔室内作为等离子体的反应气体，氩气的流量为1.7 sccm；通入正丁烷作为磁控溅射过程中的反应源气体，正丁烷通入腔室的流量为9-10 sccm；开启射频电源，调节腔室内压强为0.7 Pa，调节射频电源的功率为30-200W，实现辉光放电，进行非晶碳薄膜沉积，得到带隙不同的非晶碳薄膜。本发明采用气体源 固体源的方法制备非晶碳薄膜，成膜速度快，薄膜的平整度高，制备的非晶碳薄膜可作为光伏电池吸收层材料应用。膜可作为光伏电池吸收层材料应用。膜可作为光伏电池吸收层材料应用。


技术研发人员：王岩 徐鹏飞 罗帅 季海铭
受保护的技术使用者：江苏华兴激光科技有限公司
技术研发日：2021.10.29
技术公布日：2022/1/25