[发明专利]在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置

说明书

技术领域

本发明属于制造半导体薄膜用装置技术领域，尤其是一种在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置。

背景技术

CdS薄膜，ZnS薄膜，CdTe薄膜，In₂S₃薄膜，CuInS₂薄膜，CuInSe₂薄膜，Cu₂S薄膜等薄膜广泛应用于薄膜太阳电池等半导体器件。如CdTe薄膜，CuInS₂薄膜，CuInSe₂薄膜，Cu₂S薄膜可作为太阳电池的吸收层，其作用可吸收光子转化为光生载流子；而CdS薄膜，ZnS薄膜，In₂S₃薄膜可作为太阳电池的n型层或缓冲层。制备这些薄膜多采用的方法有：真空蒸发法，溅射法，分子束外延，化学浴等。前三种方法一般要求高温高压，因此设备昂贵，工艺路线复杂，用于大规模生产制备的产品成本很高，而如果采用柔性材料为衬底，实现大规模卷卷生产对此类设备的要求更高，实现更加困难。而化学浴可以很好的解决设备成本过高这一问题，因为它可以在常压、低温下实现薄膜的沉积。

现有的化学浴制备半导体薄膜装置多用于玻璃等刚性衬底，无法实现成卷的柔性衬底上半导体薄膜的沉积。而对于在柔性衬底上制备半导体薄膜的装置多为卷对卷设计，设备结构复杂，反应溶液利用不充分，在运动的衬底上沉积薄膜均匀性差，规模化在柔性衬底上沉积半导体薄膜的成本非常高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置，该装置结构简单，充分利用反应溶液，在运动的衬底上沉积薄膜均匀性好，具有实现规模化低成本在柔性衬底上沉积半导体薄膜的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置，包括反应槽、反应槽中的反应溶液和卷状柔性衬底，其特征在于：靠近反应槽内壁的反应槽底面上垂直固装有两个卷轴，其中一个卷轴上同轴固装有电机，反应槽内的底面上还垂直固装有不在同一条直线上、并且长度大于卷状柔性衬底宽度，至少三个以上的固定轴；卷状柔性衬底套装于未装有电机的卷轴上，卷状柔性衬底的外端头固装于带有电机的卷轴上，两个卷轴之间的柔性衬底面绕装于全部固定轴，构成端面为蛇形状的柔性衬底。

而且，所述反应槽为带有反应槽盖的长方形盒体状，反应槽外壁为不锈钢、反应槽内壁为聚丙烯塑料，两个卷轴靠近反应槽内一长壁方向两侧，所述固定轴分为两排，分别靠近反应槽内两个长壁方向的两端内壁，两个长壁相对应的固定轴连线相对短壁之间的夹角大于0度。

而且，所述固定轴上套有轴套。

而且，所述卷轴材料为塑料包钢。

而且，所述柔性衬底为金属箔或聚酰亚胺。

而且，所述反应溶液为(CH3COO)2Cd，SC(NH2)2，CH3COONH4和氨水的混合溶液。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明在反应槽底部设置了能够将柔性衬底绕成端面为蛇形状的固定轴，由电机带动卷轴，将柔性衬底在反应溶液中经过蛇状移动从一个卷轴转到另一个转轴，充分利用反应槽空间，使得尽量长距离的衬底放置在反应槽中，有效的增加了衬底的沉积面积，反应溶液得到了充分利用，使得柔性衬底在反应溶液中充分沉积形成均匀性良好半导体薄膜，并且装置的结构简单，制造成本低、具有大规模生产的特点。

2、本发明中化学浴法为在常压(1个大气压)、低温(温度范围在室温到100℃之间)的下制备半导体薄膜，不外加电场或者其他能量，即可在柔性衬底上沉积薄膜，进一步降低了成本，并且大面积成膜的均匀性很好。实现了规模化低成本在柔性衬底上沉积半导体薄膜。

附图说明

图1为本发明在柔性衬底上沉积半导体薄膜用装置俯视示意图。

其中，1-带有电机的卷轴，2-反应槽，3-柔性衬底，4-反应槽底面，5-固定轴，6-卷轴。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。