MOCVD原理及設備簡介

1、2021/11/171一種利用有機金屬熱分解反應進行氣相外延生長薄一種利用有機金屬熱分解反應進行氣相外延生長薄膜的化學氣相沉積技術。膜的化學氣相沉積技術。優(yōu)點：沉積溫度低、不采用鹵化物原料，因此優(yōu)點：沉積溫度低、不采用鹵化物原料，因此 在沉積中不存在刻蝕反應在沉積中不存在刻蝕反應;適合大批量生產。適合大批量生產?？芍苯由L出絨面結構的可直接生長出絨面結構的ZnO薄膜，能有效增加入射薄膜，能有效增加入射光的光程，對太陽光譜起到良好的陷光作用。光的光程，對太陽光譜起到良好的陷光作用。缺點缺點:許多有機金屬化合物蒸氣有毒、易燃許多有機金屬化合物蒸氣有毒、易燃; 反應溫度反應溫度低，因此有時在氣相中就

2、發(fā)生反應。低，因此有時在氣相中就發(fā)生反應。 2021/11/1722021/11/173以玻璃為基底以玻璃為基底pin 型太陽能電池型太陽能電池 i layer (350nm)玻璃玻璃SnO2 （900nm)P layer (10nm)n layer (30nm)ZnO (80nm)Metal (250 nm)封裝玻璃封裝玻璃引線盒引線盒ZnO2021/11/1741.增加反射光在太陽電池中的光增加反射光在太陽電池中的光程程，提高太陽光的收集效率。，提高太陽光的收集效率。2. 減薄本征吸收層，抑制光致衰退，減薄本征吸收層，抑制光致衰退， 改善電池的穩(wěn)定性；改善電池的穩(wěn)定性；3. 阻擋金屬背電極

3、元素如阻擋金屬背電極元素如Ag或或Al 向向n層的擴散，改善界面及電層的擴散，改善界面及電池性能。池性能。結構：六方晶體，每個結構：六方晶體，每個Zn(鋅鋅)原子與四個原子與四個O(氧氧 )原原子按四面體排布，子按四面體排布，ZnO薄膜是由不規(guī)則晶粒組成的薄膜是由不規(guī)則晶粒組成的多晶薄膜。多晶薄膜。半導體特性：半導體特性：N型寬帶隙半導體，型寬帶隙半導體，Eg=3.36eV2021/11/175導帶導帶禁帶禁帶價帶價帶電子能量電子能量導帶底導帶底 Ec價帶頂價帶頂 EvEg (禁帶寬度禁帶寬度)2021/11/176 方塊電阻：35%將金屬有機物氣化后，利用載氣通入反應室，在反應室內發(fā)生化學反

4、應，生成物沉積到襯底上形成薄膜。2021/11/177金屬有機物：DEZ載氣： ArZnO的制備的制備DEZH2O ZnO2021/11/178 (C2H5)2Zn+2H2OZn(OH)+2C2H6基 底 Zn(OH)2ZnO H2O 基底溫度：基底溫度：180 200 泵組2021/11/179熱阱沉積室MOCVD系統(tǒng)溫度：2503002021/11/1710反應氣體反應氣體：1.DEZ (Ar載氣）載氣）2.H2O(Ar載氣）載氣）3.B2H6尾氣：尾氣：Ar、H2O、C2H6、B2H6、H2、（C2H5)2Zn沉積室沉積室2021/11/1711參數：參數：溫度：室溫溫度：室溫300壓力

5、：壓力：0.55Torr傳輸腔：傳輸腔：1個個沉積室：沉積室：3個個進進/出樣室：出樣室：2個個2021/11/17122021/11/1713DEZ和H2O氣路管布局圖2021/11/17142021/11/17152021/11/1716無色液體、與水、空氣可發(fā)生劇烈反應，易燃易爆，無色液體、與水、空氣可發(fā)生劇烈反應，易燃易爆，對皮膚及眼睛有傷害。對皮膚及眼睛有傷害。2021/11/17172021/11/1718對廠房設計、安全要放在首位。一般廠房分為兩層，對廠房設計、安全要放在首位。一般廠房分為兩層，2樓主要放氮氣管、氨氣管、空調、排風。樓主要放氮氣管、氨氣管、空調、排風。1樓放樓放D

6、EZ2021/11/17192021/11/17202021/11/1721漏液燃燒室漏液燃燒室2021/11/17222021/11/17232021/11/17241.防爆2.房間內有空調口、排風口、氮氣口3.房間內有火警檢測器、煙霧檢測器4.自動充填系統(tǒng)下面有通孔及下水道，可以使泄漏的化學品流到漏液燃燒裝置5.燃燒裝置不能有水6.燃燒裝置配備排氣管、氮氣輸出管7.DEZ放配避雷針2021/11/17252021/11/1726卸氣罐卸氣罐1.確認罐內殘余確認罐內殘余DEZ量量2.關閉氣罐所有閥門關閉氣罐所有閥門3.管道清洗管道清洗4. 拆除分離氣罐與管拆除分離氣罐與管路路2021/11/17271. 確認所有閥門處于關閉狀態(tài)確認所有閥門