[发明专利]一种衬底加热共溅射法制备铜锌锡硫薄膜的方法

权利要求书

1.一种衬底加热共溅射法制备铜锌锡硫薄膜的方法，其特征在于该制备方法包括如下步骤：

(1)、采用标准清洗工艺处理衬底以后，采用铜锌锡硫靶与锌靶或铜靶共溅射沉积方法，在衬底上生长一层铜锌锡硫预置层薄膜，厚度为600-800nm，溅射所用靶材纯度均不小于99.99％，工作气体纯度均不小于99.999％，腔室本底真空为6.0×10^-4Pa，衬底温度保持在160-200℃，Ar气流量为30sccm，衬底到溅射靶材的距离为4cm；

(2)、将铜锌锡硫预置层薄膜放置于双温区真空退火炉中在硫气氛下热处理，在550℃下退火1h得到铜锌锡硫薄膜。

2.根据权利要求1所述一种低温衬底温度下铜锌锡硫薄膜的共溅射制备方法，其特征在于：所述的衬底为白光玻璃。

3.根据权利要求1所述一种低温衬底温度下铜锌锡硫薄膜的共溅射制备方法，其特征在于：对于第(1)步所述共溅射过程的工艺步骤为：

a.采用铜锌锡硫靶与锌靶共溅射的方法沉积一层贫铜富锌底层，厚度为50-100nm，靶材加载电源均为射频，铜锌锡硫靶溅射功率为50W，锌靶溅射功率为10-20W。

b.采用铜锌锡硫靶与铜靶共溅射的方法沉积一层元素比例接近标准化学计量比的主体层，厚度为500-600nm，靶材加载电源均为射频，铜锌锡硫靶溅射功率为50W，铜靶溅射功率为20-30W。

c.采用铜锌锡硫靶与锌靶共溅射的方法沉积一层贫铜富锌顶层，厚度为50-100nm，靶材加载电源均为射频，铜锌锡硫靶溅射功率为50W，锌靶溅射功率为10-20W。

4.根据权利要求1所述一种低温衬底温度下铜锌锡硫薄膜的共溅射制备方法，其特征在于：对于第(2)步所述硫化处理是以固态单质硫为硫蒸汽源，硫区位于进气口，温度为300℃，载气为氮气，其纯度不小于99.999％，流量为50sccm。

5.根据权利要求1所述一种低温衬底温度下铜锌锡硫薄膜的共溅射制备方法，其特征在于：对于第(2)步所述热处理过程其升温过程中升温速率为20℃/min，热处理过程结束后自然冷却，硫区加热在铜锌锡硫薄膜冷却至300℃时关闭。