[發明專利]化學浴沉積設備和制備ZnS薄膜的方法

有效

• 申請號: 201510166863.0
• 申請日: 2015-04-09
• 公開（公告）號: CN104762611B
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 張倩;楊春雷;顧光一;熊治雨;王婷婷;程亞;肖旭東
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院;香港中文大學
• 主分類號: C23C18/00
• 分類號: C23C18/00
• 代理公司: 廣州華進聯合專利商標代理有限公司44224
• 代理人: 吳平

1.一種化學浴沉積設備，其特征在于，包括反應器皿和化學浴鍋，所述反應器皿置于所述化學浴鍋中，所述反應器皿用于放置基片和反應液，所述反應器皿設有基片架，所述基片設于所述基片架上且所述基片的反應面朝所述反應器皿的底部放置，從而使所述基片與所述反應器皿的底部之間具有間隔的距離，在反應過程中，所述基片的反應面持續反復地、分部分地逐漸露出所述反應液的液面，并受到所述反應液的沖刷。

2.根據權利要求1所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述化學浴沉積設備還包括底座，所述化學浴鍋一端可轉動地連接于所述底座，另一端可升降地連接于所述底座，從而使所述化學浴鍋可發生角度偏移。

3.根據權利要求2所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述化學浴沉積設備還包括偏轉機構和驅動機構，所述偏轉機構與所述化學浴鍋的一端連接以驅動化學浴鍋的一端升降，從而驅動化學浴鍋發生角度偏移；所述驅動機構和所述偏轉機構連接以驅動所述偏轉機構，進而驅動所述化學浴鍋發生角度偏移。

4.根據權利要求3所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述偏轉機構包括連接塊和連接桿，所述連接塊與所述驅動機構固定連接，并由所述驅動機構驅動而轉動；所述連接塊內設有偏離所述連接塊的轉動軸的偏心點，所述連接塊的轉動軸垂直于所述化學浴鍋的一端的升降方向，所述連接桿一端連接于所述偏心點，另一端連接于所述化學浴鍋，所述驅動機構帶動偏心點的上下運動，使得所述化學浴鍋的一端發生角度偏移。

5.根據權利要求4所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述連接桿包括第一桿、第二桿和第三桿，所述第一桿平行于所述連接塊的轉動軸，所述第一桿一端連接于所述偏心點，另一端可轉動地連接于所述第二桿的一端，所述第二桿的另一端連接于所述第三桿的一端，所述第三桿的另一端連接于化學浴鍋，所述第二桿和所述第三桿與所述連接塊的轉動軸呈一定夾角。

6.根據權利要求3所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述化學浴沉積設備還包括支撐件，所述支撐件包括第一支撐件和第二支撐件，所述第一支撐件和所述第二支撐件設置于所述底座上，所述化學浴鍋的一端通過所述第二支撐件可轉動地連接于所述底座，所述第一支撐件與所述偏轉機構連接從而使所述化學浴鍋的另一端可升降地連接于所述底座，其中所述第一支撐件與所述第二支撐件呈三角形排布。

7.根據權利要求3所述的化學浴沉積設備，其特征在于，所述化學浴沉積設備還包括速度控制器或/和溫度控制器，所述速度控制器控制所述驅動機構的轉速，從而控制所述化學浴鍋發生角度偏移的速度；所述溫度控制器控制所述反應液的溫度。

8.一種制備ZnS薄膜的方法，其特征在于，包括以下步驟：

在鈉鈣玻璃表面上鍍金屬鉬背電極薄膜，然后再在金屬鉬背電極薄膜上鍍CIGS光吸收層薄膜，得到基片；

將所述基片置于硫脲溶液中處理；及

將所述基片以反應面朝下的方式置于反應液中進行化學浴沉積，所述基片與所述反應液的底部之間具有間隔的距離，且在化學浴沉積過程中所述基片的反應面持續反復地、分部分地逐漸露出所述反應液的液面，并受到所述反應液的沖刷，得到ZnS薄膜，其中所述反應液為ZnSO₄、NH₃·H₂O和SC(NH₂)₂的混合液。

9.根據權利要求8所述的制備ZnS薄膜的方法，其特征在于，所述反應液的溫度為80℃～95℃，所述反應液中ZnSO₄的濃度為0.1～0.5mol/L，NH₃·H₂O的濃度為2～5mol/L，SC(NH₂)₂的濃度為0.1～1.2mol/L。

10.根據權利要求8所述的制備ZnS薄膜的方法，其特征在于，還包括步驟：將所述ZnS薄膜分別依次用水、氨水清洗，氨水清洗后直接采用氮氣吹干。