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一、项目进展情况及取得成果
项目进展情况:按计划进行
主要研究阶段(起止时间) 研究内容 完成情况
2018年9月-2018年12月开始尝试以玻璃片为基底,制备Cu2SixSn1-xS3薄膜在玻璃基底上得到了铜硅叠层
2018年12月-2019年4月以硅片为基底,制备Cu2SixSn1-xS3薄膜,并研究退火温度、压力对铜硅合金形成的物相、组成等影响在较低温度和较低压力下实现了铜硅合金,但未得到理想的较纯的铜硅硫物相
项目研究成果(已取得的成果)
序号 项目成果名称 成果形式
 
二、项目中期报告

1.尝试在以白玻璃为基底,顺序溅射Cu、Si制备Cu-Si叠层,发现不同溅射时长的硅靶可以得到不同颜色的铜硅叠层。但是未得到铜硅合金,考虑可能是由于Si在磁控溅射后呈现非晶态,退火程度不够导致Cu-Si合金相为能检测出来。后续未利用溅射合金预制层后硫化法成功制备出Cu2SixSn1-xS3薄膜材料。

2.硅片上Cu-Si-S薄膜材料的制备:

以太阳能级多晶硅片为基底,通过磁控溅射沉积Cu薄膜后合金化,制备出了较纯物相的Cu-Si合金,并已初步制得Cu-Si-S薄膜材料。

2.1合金化工艺(合金化温度、合金化真空度)对Cu-Si合金形成的影响及合金化过程中Cu在Si片表面扩散的影响规律以及合金预制层的成分和形貌的影响规律。

研究表明10pa、550℃条件下合金化效果较好,说明气压越低合金化化效果越好,温度越过高可能导致铜薄膜向某个区域发生迁移,最终反而不利于Cu-Si合金的生成,具体影响机制及Cu在Si表面的扩散机理需进行更深一步的研究。

2.2 Cu-Si合金预制层的硫化

采用固态硫化法对多晶硅片和单晶硅片基底上的Cu-Si合金预制层进行硫化,期望得到较纯物相的Cu-Si-S薄膜材料。并研究硫化工艺(硫化时间、固态硫源温度等)对Cu-Si-S薄膜材料成分、形貌的影响规律。由微区XRD图可知,硫化后样品的两个测试区域物相没有较大的差异。将Cu-Si合金样品放入管式炉中,利用固态硫粉在550℃,10pa条件下保温20min成功合成了Cu8SiS6,但XRD图中Cu8SiS6的峰有部分缺失,这可能是由于样品的结构缺陷所致。

 

 
三、经费使用明细情况
项目获批总经费(元) 已使用项目研究经费(元) 已报销金额(元) 未报销金额(元)
5000 0 0 0
项目经费开支情况
名目 用途 金额(元) 备注
论文版面费
专利申请费
调研、差旅费
打印、复印费
资料费
试剂等耗材费
元器件、软硬件测试、小型硬件购置费
其它
 
四、项目后期具体工作计划

1.尝试研究真空度和合金化温度对在硅片表面Cu-Si合金形成的影响。

2.研究出一条能够稳定地在硅片上合成得到Cu-Si-S薄膜的工艺路线。

3.以金属锑的硫化为主要工作,开展一些等离子固态硫化制备硫化锑的实验。

 
五、指导教师意见
项目分工明确、组织实施有条理、进度适中,做了大量的探索实验,得到了一些有意义的结论。
 
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主办单位:云南省教育厅高等教育处   技术支持:南京先极科技有限公司