研究了工作氣壓對磁控濺射法制備CIGS 薄膜的影響，采用X 射線衍射，掃描電鏡，X 射線螢光光譜和X 射線能量色散譜分析了膜層的組織和成分。研究發(fā)現(xiàn)，工作氣壓升高，薄膜沉積速率降低。當工作氣壓低于0.2 Pa 時，薄膜致密均一;高于0.2 Pa 表面出現(xiàn)Cu2- x Se 相，并隨氣壓升高在膜表面的覆蓋面積增大。對氣壓影響薄膜表面形貌的機理采用成膜動力學理論進行了討論。

　　銅銦鎵硒(CIGS) 是一種P 型直接帶隙半導體材料，具有高達6×10⁵ cm^-1的光吸收系數(shù)，僅需微米級的厚度便可吸收99%的太陽光，是第三代太陽能電池的主要材料。CIGS的制備方法有很多，如濺射后硒化法，共蒸發(fā)法，合金靶磁控濺射法等。磁控濺射具有沉積速度高、膜層致密、附著性好、大面積均勻性好等特點，可制備高質(zhì)量的薄膜。國際上已開展采用合金靶一步磁控濺射法制備CIGS薄膜的研究，但制備工藝對CIGS 薄膜的影響尚不明確，需要進一步深入研究。

　　為獲得高質(zhì)量的薄膜，需要對濺射工藝參數(shù)如:濺射功率，工作氣壓，靶基距離等進行控制。已有多個課題組細致研究了濺射功率對薄膜的影響: 采用單靶磁控濺射制備CIGS電池時，增加濺射功率能提高電池的轉化效率; 濺射功率顯著影響CIGS薄膜的組織、成分和性能，濺射功率增加導致沉積的CIGS薄膜的Cu含量減少，In 含量增加。濺射氣壓影響氣體分子的平均自由程，改變沉積粒子的能量，進而影響薄膜的結晶與性能。然而工作氣壓對CIGS薄膜的影響報道極少，此外S. Rampino指出了室溫沉積的薄膜可以揭示薄膜的生長機理，因此本文采用室溫磁控濺射方法，在一系列不同Ar氣壓下制備了CIGS薄膜，研究了薄膜的組織，成分和表面形貌。

　　結論

　　對不同條件制備的CIGS薄膜組織成分分析表明，工作氣壓對濺射生長薄膜影響顯著，尤其是薄膜的表面形貌。當工作氣壓低于0.2 Pa 時，薄膜致密均一。工作氣壓升高，沉積速率降低，并促進Cu-Se島區(qū)生長，0.5 Pa 時，晶粒尺寸最小，最后在表面形成Cu2- xSe 相，破壞薄膜的均一性。其原因是由于工作氣壓升高，入射原子的平均能量降低，薄膜結晶減少，且表面遷移速度分量增加，形成島狀生長結構,最終Cu2- xSe團簇覆蓋在表面。

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