Способ получения пленки CuInSe2

(51) 01 31/06 (2006.01) 01 31/18 (2006.01)25 9/04 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ диселенида индия меди путем электроосаждения на титановую или никелевую подложки из раствора,содержащего С 3, , 2 при силе тока 6 мА/см 2 и напряжении -0,7-0,5 В (нормальный каломельный электрод) не позволяет получать пленки 2 со строго заданным фазовым составом. Благодаря тому, что в предложенном способе осаждение пленки проводят путем внутреннего электролиза (цементации), в качестве подложки используют медную пластинку, в качестве раствора 2 М 4, содержащий водные растворы, солей 3-3,810-3 и 2(4)372-3,810-3,осаждение ведут при комнатной температуре в течение 1 часа, а прокаливание пленки проводят на воздухе при 400 С в течение 10 минут, удается получать пленки строго заданного фазового и стехиометрического состава - 2.(72) Стацюк Вадим Николаевич Фогель Лидия Алексеевна Григорьева Валентина Петровна(73) Дочернее государственное предприятие на праве хозяйственного ведения Институт органического катализа и электрохимии им. Д.В. Сокольского Республиканского государственного предприятия на праве хозяйственного ведения Центр наук о Земле,металлургии и обогащения Комитета науки Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛЕНКИ 2(57) Изобретение относится к способам приготовления пленки диселенида индия меди 2. Известный способ получения пленки 21146 Изобретение относится к способам приготовления пленки диселенида индия меди 2. Это соединение может обладать различным типом проводимости, имеет ширину запрещенной зоны 1,05 эВ и высокий коэффициент поглощения. Диселенид индия меди широко применяется для изготовления тонкопленочных солнечных элементов. Существуют различные методы получения пленок диселенида индия меди метод молекулярной эпитаксии, метод физического напыления, метод термического напыления и т.д. Недостатки физических методов синтеза получения этого соединения заключаются в трудомкости процесса, состоящего из большого количества операций. Известен способ приготовления пленки соединения 2 путем селенизации последовательно напыленных металлических слоев при температуре селенизации 500 С в закрытом графитовом контейнере.,С., 2005, .86,1, . 10. Ширина запрещенной зоны, полученной пленки составляет 0,95 эВ, коэффициент поглощения 105 см-1, ток короткого замыкания - 400 мкА/см 2. Недостатками известного способа являются многостадийность процесса,необходимость создания высокой температуры и глубокого вакуума, наличие дорогостоящего специального оборудования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому техническому результату является способ получения пленки соединения 2 путем электроосаждения на титановую или никелевую подложки из хлоридных растворов состава 3 0,08 М- 0,02 М 2 - 0,052 М при рН, равном 1,3, при силе тока 6 мА/см 2 и напряжении -0,7-0,5 В(нормальный каломельный электрод Инъюн Хуасюэ - 1988, .5, Р.59-60. После электроосаждения электрод отжигали при 650 С. На отожженных электродах ток короткого замыкания составляет 150-220 мкА/см 2. Важными преимуществами электроосаждения являются низкая стоимость оборудования, высокая скорость, незначительные отходы производства при получении полупроводниковых пленок. Недостатками известного способа является низкое качество получаемой пленки из-за того, что наряду с тройным соединением осаждаются двойные, вследствие того, что он осуществляется в гальваностатическом режиме, при постоянном, токе,расход электричества, необходимость специального оборудования. Технической задачей настоящего изобретения является повышение качества полупроводниковых пленок за счет образования соединения меди, индия и селена определенного и строго постоянного стехиометрического и фазового состава 2,упрощения способа, заключающегося в отсутствии специального оборудования и расхода электричества. Поставленная техническая задача достигается предлагаемым способом получения пленок 2 2 путем реакции внутреннего электролиза (цементации) на поверхности подложки в присутствии фонового электролита, содержащего ионы селена и индия , последующего прокаливания пленки, отличительной особенностью которого является то, что в качестве катода используют пластинку из меди, в качестве электролита - раствор 2 М 4 содержащий 3 - 3,810-3 М и 2(4)372-3,810-3 М осаждение ведут при комнатной температуре в течение 1 часа, а прокаливание пленки проводят на воздухе при 400 С в течение 10 мин. Преимуществом предлагаемого способа является использование в качестве электролита 2 М раствора 4, содержащего (М) 2(4)372-3,810-3 3 3,810-3. Использование этого электролита позволяет повысить качество пленок за счет получения плотных, с хорошей адгезией пленок диселенида индия меди 2 стехиометрического состава. Использование предлагаемого способа позволяет значительно упростить процесс получения полупроводниковых пленок 2 за счет протекания реакции внутреннего электролиза(цементации),уменьшения составляющих компонентов электролита. Предлагаемая технология не требует ни высокого вакуума, ни нагревания, ни расхода электричества. Источником восстанавливающих электронов служит сама подложка. При комнатной температуре получаются сплошные пленки с хорошо выраженной кристаллической структурой. Нижеследующий пример иллюстрирует предлагаемое изобретение. Пример 1. Осаждение пленки 2 проводят на поверхности медного образца размером 200 мм 2. Предварительно медный образец очищают с помощью абразивной бумагии отполировывают порошком А 12 Оз,затем промывают этиловым спиртом и дистиллированной водой. В стеклянный стакан мкостью 100 мл наливают 50 мл 2 М раствора 4, добавляют 2 мл 0,1 М водного раствора 3 и 2 мл 0,1 М водного раствора 2(4)372. Медный образец помещают в раствор. Осаждение пленки проводят при комнатной температуре в течение 1 часа. На поверхности медного образца наблюдается плотная пленка, прочно связанная с подложкой. Затем проводят отжиг полученной пленки на воздухе при температуре 400 С в течение 10 минут. Рентгенофазовый анализ полученной пленки выполняют на дифрактометре ДРОН - 4 (Со излучение). Полученные спектры свидетельствуют об отсутствии посторонних примесей и содержат только рефлексы 2. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ приготовления пленки соединения е 2 путем внутреннего электролиза на поверхности металлического образца в присутствии фонового электролита, содержащего ионы селена , индияи последующего прокаливания пленки, отличающийся 21146 тем, что в качестве подложки используют медь, в качестве электролита 2 раствора 4, содержащий водные растворы солей 3 - 3,810-3 и 2 (4)3 72-3,810-3, осаждение ведут при комнатной температуре в течение 60 минут, а прокаливание пленки проводят на воздухе при 400 С в течение 10 минут.