[發明專利]銅鎘鋅錫硒光吸收層及其制備方法、短波紅外探測器

在審

• 申請號: 202011039226.4
• 申請日: 2020-09-28
• 公開（公告）號: CN112281119A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發明（設計）人: 汪智偉;周長著;馮葉;黃建平;龐碩;黎年賜;楊春雷
• 申請（專利權）人: 深圳先進技術研究院
• 主分類號: C23C14/24
• 分類號: C23C14/24;C23C14/54;C23C14/58;C23C14/18;C23C14/35;C23C14/08;C23C26/00;C23C28/00;H01L31/032
• 代理公司: 深圳市銘粵知識產權代理有限公司 44304
• 代理人: 孫偉峰;黃進

1.一種銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，包括：

提供基底置于共蒸鍍腔室中，將所述基底加熱至預定溫度；

在第一時間段內，使Cu、Zn、Cd、Sn和Se同時蒸發而蒸鍍到所述基底上；

在第二時間段內，使Zn、Cd、Sn和Se同時蒸發而蒸鍍到所述基底上；

在第三時間段內，使Sn和Se同時蒸發而蒸鍍到所述基底上；

在第四時間段內，使Se蒸發而蒸鍍到所述基底上，冷卻后獲得蒸鍍材料層；

將所述蒸鍍材料層進行退火處理，獲得所述銅鎘鋅錫硒光吸收層。

2.根據權利要求1所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，所述預定溫度為360℃～420℃，所述將所述蒸鍍材料層進行退火處理的退火溫度為140℃～260℃。

3.根據權利要求1所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，所述第一時間段的時間為40min～45min，所述第二時間段的時間為7min～9min，所述第三時間段的時間為2min～5min，所述第四時間段的時間為4min～7min。

4.根據權利要求1所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，在第一時間段內，控制Cu與Sn蒸發的原子比為(1.5～1.8):1，控制Cu與Zn和Cd蒸發的原子比為(1.4～1.8):1。

5.根據權利要求1所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，在第一時間段至第四時間段內，控制所述共蒸鍍腔室中的真空度為1.5×10^-5Pa～3.0×10^-4Pa。

6.根據權利要求1-5任一所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，在第四時間段內，還提供NaF蒸發源，使NaF和Se同時蒸發而蒸鍍到所述基底上。

7.根據權利要求6所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，在第四時間段內，先關閉停止蒸發NaF 1min～2min后再關閉停止蒸發Se。

8.根據權利要求7所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層的制備方法，其特征在于，在第四時間段內，先關閉停止蒸發NaF 1min～2min后，停止加熱所述基底使其冷卻至300℃以下后，再關閉停止蒸發Se。

9.如權利要求1-8任一所述的制備方法制備獲得的銅鎘鋅錫硒光吸收層。

10.一種短波紅外探測器，其特征在于，包括：

襯底；

形成于所述襯底上的底電極層；

形成于所述底電極層上的光吸收層；所述光吸收層為如權利要求9所述的銅鎘鋅錫硒光吸收層；

形成于所述光吸收層上的緩沖層；

形成于所述緩沖層上的窗口層；以及，

形成于所述窗口層上的頂電極層。