磁控溅射电源高功率脉冲||首选肇庆市翔兴电子设备制造有限公司
Time:2023-06-30 14:53:12
关于磁控溅射电源的问题，我们总结了以下几点，给你解答：
磁控溅射电源
文 | 云上乌托邦
编辑 | 云上乌托邦
前言近年来，硅被认为是制备薄膜式太阳能电池的最重要材料，因为硅的制备过程成熟，而基于硅的太阳能电池的理论转换效率约为25%。
然而，硅薄膜的吸收率低，在0.5-1.0欧姆之间，提高吸收能力需要更厚的薄膜，这将增加成本。此外，硅薄膜的能量带间隙仅为11.2EV，不能完全覆盖太阳光的辐射光谱。
因此，硅电池不是制造高性能薄膜太阳能电池的最佳选择。由于合适的能量带隙(1.45EV)和高吸收系数共拍 −1 在可见范围内，镉薄膜在光电材料中表现出独特的优点，达到高光电转换性能，薄膜厚度仅为1~2倍。
然而，一些研究已经证明，针孔经常出现在CDTE薄膜的表面，并导致泄漏电流，这增加了载体在针孔缺陷的重组率，导致填充系数降低( 法郎 )及开路电压( V 控制器 )。
磁控溅射法调控为了降低针孔的影响，采用厚薄的镉薄膜作为太阳能电池的吸收层。然而，如果这种薄膜的厚度超过了载波的扩散长度，那么电孔对的重新组合就会变得非常重要，从而导致CDTE太阳能电池的性能下降。采用了许多技术来制备镉汞薄膜，例如封闭空间升华。
由于生长速度快，材料使用率高(高达70%)，一般用CSS在基板上沉积镉汞薄膜。然而，这一过程需要550-625℃的高温。磁控溅射技术由于其高沉积率、薄膜与衬底之间的粘着性、大面积均匀涂层以及在低温下沉积的可能性，是制备镉汞薄膜的一个很好的选择。
在先前的研究中，溅射条件，包括底物温度，排放电流，底物偏斜及其他因素研究结果表明，通过调整溅射参数，可以优化CDTE薄膜的结晶度，但对CDTE薄膜性能的基目标距离作用的研究较少。证明基-目标距离是影响薄膜生长的一个重要参数，因为到达的原子在衬底上具有动能。因此，应进一步探讨基目标距离对CDTE薄膜性能的影响。
利用直流磁控溅射技术，利用不同的溅射距离，在玻璃衬底上沉积了镉汞薄膜。结果表明，基层目标距离( D T )，以及使用 D T 由4cm组成，在各个方面表现出最佳的性能.本研究为制备高结晶度的镉薄膜提供了一种简单的方法，并为制备高性能的镉电池提供了参考。
在溅射过程前，玻璃衬底按参考资料进行清洗。被用作原材料的靶标材料，并被用于生产砷(纯度为99.99%)。被用作喷出的气体。我们用静电场离子化了氦，产生了 + 离子和次生电子，在此之后， + 高动能离子，产生CD + 以及 − 离子，沉积在玻璃衬底上，最终形成了镉元素，研究发现，如果溅射距离超过6厘米，薄膜的结晶度会变差。
因此，采用了间隔为0.5厘米的从3.5到5厘米不等的适当距离来储存镉汞薄膜。喷溅过程的示意图见图1，并在表1.
图1 氯化镉薄膜溅射工艺示意图。
用X射线衍射分析了晶体的结构和结晶过程，并利用CU__=0.1541纳米的X射线衍射法分析了X射线衍射仪的晶体结构和结晶过程。
利用原子力显微镜(AFM)研究了氯化镉薄膜的表面形态和粗糙度。有很多人用分光光度计(雅士科、V-670、贾斯基贸易公司)对其光学性质进行了研究。有限公司以及薄膜的电性能都是通过HM-5000的影响测量系统来测量的。
成果和讨论图2用不同的浓度，显示氯化镉薄膜的沉积速率。DT可以清楚地看到，薄膜的沉积速率受到了 DT最多在DT =4厘米。有更多的碰撞和大量散射之间的溅射粒子，如CD +、−，以及+在辉光放电区DT=5厘米，导致可检测到的能量损失+和镉分子。
这一效应降低了溅射产率，降低了CDTE分子的动能，抑制了CDTE薄膜的生长，导致低沉积速率。但是，当DT减少了，大规模杀伤人员地雷造成的不利影响DT价值降低，薄膜沉积率提高.有人指出，当DT该薄膜的沉积速率由4厘米降至3.5厘米，但由于镉汞分子的动能过大，其沉积速率没有进一步提高。分别为2024纳米、3843纳米、1798纳米和1167纳米 D T 从3.5厘米增加到5厘米。
图2 不同溅射距离制备的CDTE薄膜的沉降速率。
氯化镉薄膜的晶体结构见图3a和展示每个样本的三个可区分峰，分别代表平面(111)、(220)和(311)。与(111)平面对应的峰表明，与其他峰相比，其衍射强度要大得多，这证实了氯化镉薄膜沿(111)平面呈现出优先的方向，这表明了锌溴化锌结构的近包装方向。
对这种倾向的观察表明，这种倾向在下列情况下逐渐加强:DT从5厘米降至4厘米，但突然减弱DT=3.5cm，表明高结晶度是通过DT=4厘米。天文台观察到(111)平面峰在图3 B，它表示(111)平面平面间距离(d)的变化，由格子变形引起。平均微晶尺寸(D)可以用谢勒方程计算:
（1）
其实λ是x射线波长( λ = 1.5406 Å)， β 是主峰的半个最大宽度的弧度，和 θ 是布拉格的衍射角。微应变( ε )及位错密度( σ )用下列公式评定:
（2）
（3）
X射线衍射(XRD)分析沉积在不同基-目标距离的CDTE薄膜。( A ) XRD patterns， and ( b 所有样本的主峰比较。
氯化镉薄膜晶体参数的变化见图4.制作于DT=4厘米，微晶尺寸大，微应变小，相当于21.2纳米和4.06×10 −3 分别。
图3
这表明CDTE薄膜的晶体结构在很大程度上依赖于DT，归因于溅射粒子之间的碰撞和散射次数对薄膜生长的影响。
发现合适的动能值和弱碰撞的CDTE分子提高结晶度。薄膜的生长很可能会产生压应力，将薄膜的表面向外推，从而使薄膜/衬底系统的曲率更加凸透，并增加晶格常数的值，这就解释了随着镉汞薄膜结晶度的提高，晶格常数的增加是如何被观察到的。氯化镉薄膜的特定晶体参数见表2。
图4在不同基目标距离下制备的CDTE薄膜的晶体参数。
氯化镉薄膜的二维和三维表面形态表现在图5和图6 .用Gwyddion图像软件计算了薄膜的平均粒径和根平均正方形(RMS)粗糙度，揭示了一个光滑平坦的镉钛薄膜表面。
DT =5厘米，平均晶粒尺寸为7.88纳米，RMS粗糙度为2.29纳米。作为DT从5厘米降至4厘米，晶粒的轮廓就变得可分辨，并呈现球形形态，另外，在DT得到了4厘米(平均晶粒尺寸为35.25纳米，RMS粗糙度为9.66纳米)，有效地防止了薄膜表面针孔的发生。
图5 在不同基-目标距离下制备的CDTE薄膜的二维表面形态。
但是，因为DT=3.5厘米，由于镉汞分子的动能过大，并由于溅射颗粒的大量轰击，所以氯化镉膜的表面状态(平均晶粒尺寸为16.26纳米，RMS粗度为3.89纳米)没有进一步改善。
嵌入图像图5代表薄膜表面的轮廓，显示形态和表面粗糙度的波动。此外，具体参数列于表3。
图6 沉积在不同基-目标距离的CDTE薄膜的三维表面形态，
CDTE薄膜作为太阳能电池的吸收层，其光学特性直接影响器件的性能，对光电转换效率起着关键作用。带窄能量带间隙的镉( E g )和高消光系数是制造高效率太阳能电池的最佳选择。本文介绍了CDTE薄膜的传输光谱。图7 显示波长的透过率没有明显改变( λ 短于650纳米。
不过，如果λ透过率的上升，显著地上升到超过80%，λ超过850纳米。这一结果主要由入射光的能量与CDTE薄膜的带隙之间的关系决定。样本的带隙按下列公式计算:
（4）
（5）
其实α吸收系数， Eg是能量带间隙， 高电压 是光子能量， A是一个常量， D薄膜的厚度，以及T 代表传输率。结果见图7 B.在A D T 最小值( E g =1.45EV)由于量子尺寸效应。据信，这一数字的下降 E g 可以提高光学性能，扩大光谱响应范围.同时，折射率( n )氯化镉薄膜的计算采用的是斯瓦内布尔法:
（6）
（7）
在这里， S 指衬底折射率(玻璃1.52)， T 是透过率，还有 H 是斯瓦内布尔系数。它可以在图7 c折射率逐渐上升 D T 从5厘米降至4厘米，我们将其归因于氯化镉薄膜的粒径增加和孔隙度下降。但是，在哪里 D T 薄膜的折射率从4厘米降至3.5厘米，但由于结晶度降低，其折射率仅略有下降。
图7
此外，减少了Eg可有效增加折射率。众所周知，消光系数(K)提供了关于由于非弹性散射而在介质中吸收光的信息。用下列公式计算了氯化镉薄膜的消光系数:
（8）
如图所示图7 消光系数的变化与折射率的变化趋势相似.沉积在 D T 4cm的消光系数较高，是因为高晶质低孔隙膜能有效地增强薄膜与入射光之间的相互作用。低的 k 对於 D T =5cm，这表明这些沉积的镉汞膜表面均匀性和光滑性很好。
研究已经证明，由于产生短路的分流效应，氯化镉薄膜中针孔的形成降低了基于氯化镉薄膜的太阳能电池的效率。针孔区域含有各种缺陷，加强捕捉电子孔对的过程，导致有效的光产生载体数量减少。在研究针孔对CDTE薄膜电性能的影响之前，首先要说明针孔形成的机理。针孔可分为两类:自然针孔和人工针孔。
前者主要与颗粒的聚结有关，后者则与沉积后处理造成的损伤有关，从而导致膜表面的磨损和刮痕。薄膜表面针孔的分布情况见图8，结果发现，形成的针孔数显著下降到针孔密度最低的水平(定义为针孔面积除以总面积)，当针孔数为0.026时 D T 是4厘米。
研究结果表明，通过调整溅射距离，可以显著降低镉汞膜表面的针孔数量，而不是要求采用负光刻胶针孔填充剂。
图8 不同溅射距离制备的CDTE薄膜的光学图像。
电性能，包括电阻率、载波移动性和载波浓度是在太阳能电池中实现的关键参数，并通过一个影响测量系统进行测试。报道称薄膜的电阻率、霍尔流动性和载体浓度主要取决于结晶度和晶界。
薄膜中的高结晶度和低晶界通常会改善电气性能，因为晶界是圈闭状态的来源，从而使这些区域的电荷载体重组，有效地提高电阻率，并通过载波散射和捕获所造成的结构缺陷来决定载波的移动性。
用A.A方法制备的镉汞薄膜的最优电阻率、霍尔流动性和载体浓度 D T 其中4厘米被确定为2.3×10 5 Ω∙cm， 6.41 cm 2 ∙V −1 *S −1 ， and 4.22 × 10 12 共拍 −3 分别由于CDTE薄膜的全面增长。
结果见图9和表4 .此外，通过调整基本目标距离而优化的薄膜的电气性能可与其他薄膜相比或优于其他薄膜表示这种方法的有效性。
图9 在不同基目标距离制备的CDTE薄膜的电气特性
结论利用直接电流磁控溅射技术在玻璃衬底上成功地沉积了CDTE薄膜，并研究和讨论了溅射距离对CDTE薄膜的结构、形态、光学和电气性能的影响。
研究结果表明，用DT4厘米的结晶度最好，这归功于合适的CDTE分子动能值和溅射粒子之间的弱碰撞。沉积在 D T 由于晶粒尺寸大、孔隙度低，4厘米的材料在折射率和消光系数方面具有较好的光学性能。
研究还发现，改变底层目标距离可以有效地减少膜面上的针孔形成。最后，利用HAl-效应测量系统对镉汞薄膜的电性能进行了测试，并利用 D T =4厘米，具有较好的电阻率、载波移动性和载波浓度，测量值为2.3×10 5 Ω∙cm， 6.41 cm 2 ∙V −1 *S −1 ， and 4.22 × 10 12 共拍 −3由于结晶度高，晶界较少。总之，为制备具有高光电转换效率的CDTE太阳能电池提供了有意义的参考。
磁控溅射电源首选肇庆市翔兴电子设备制造有限公司
电子牛通常是指功放电路中的电源变压器（现在有的是采用电子元件制作的开关电源），电子振流器是指用电子元件制作的节能灯的启动电路
牛 指的是电路中使用的电源变压器。电子牛 是指用电子元件组成的，可替代电源变压器的功能的电子组件，通称为开关电源。
镇流器 是在使用灯管照明的电路中使用的稳定电流的电感装置。电子镇流器 是用电子元件组成的，可替代电感镇流器功能的电子组件。
电子牛通常是指功放中的电源变压器，而且特质指开关电源，而传统的变压器还可以叫做火牛,电子整流器指启动灯管的用电子元件做的启动电路
专业术语电子牛是功放的电源变压器；电子振流器是荧光灯的启动电路。
高功率脉冲磁控溅射电源
楼主说的高功率有多高?
如果是脉冲电源的话，太高来自的功率不建议，容易放电。可选择中频或者射频电源。