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硒化铜镓(CuGaSe)靶材是一类重要的多元化合物半导体材料,具有优异的光电转换效率、高吸收系数以及稳定的薄膜成膜能力。在太阳能电池、光学镀膜及半导体器件研发领域中占据关键地位,尤其适用于制备铜镓硒(CIGSe)及相关化合物薄膜,是高性能光伏器件的重要基础材料。其高纯度、致密度和良好的化学均匀性可确保薄膜具有更高的光吸收能力、更低的缺陷密度及更稳定的电学性能。
硒化铜镓靶材通常采用高纯原料在真空环境下通过热压烧结(HP)、冷等静压(CIP)结合高温固相反应等工艺制备而成。靶材纯度一般可达 99.9%–99.999%,可根据客户需求提供圆形靶、矩形靶及特种结构靶材。
纯度:99.9%–99.999%(3N–5N)可选
尺寸范围:直径 25–300 mm;厚度 3–6 mm;可按图纸定制
密度:接近理论密度,有利于提高薄膜致密性及沉积均匀性
制造工艺:CIP、HP/HIP、高温固相反应等
结合背板:可提供铜、钛背板,支持铟焊或扩散焊,提高溅射过程中的散热效率、稳定性及膜厚均匀性
这些参数共同作用,使 CuGaSe 靶材在磁控溅射薄膜沉积中具有优良的成膜速率、薄膜平整性及光电性能表现。
CuGaSe 靶材广泛应用于高端薄膜技术,典型用途包括:
薄膜太阳能电池(CIGSe):作为关键吸收层材料,提高光吸收效率与转换效率
光学镀膜:形成具有选择性吸收与反射特性的薄膜
半导体器件:用于制备光电探测器、红外器件与薄膜传感器
科研实验:作为多元化合物薄膜材料研究的重要靶材,用于能带调控与材料组合研究
| 参数 | 典型值 / 范围 | 重要性说明 |
|---|---|---|
| 纯度 | 99.9% – 99.999% | 纯度越高,薄膜缺陷密度越低,电学性能更稳定 |
| 直径 | 25 – 300 mm | 兼容主流溅射设备(Lab 至量产线) |
| 厚度 | 3 – 6 mm | 影响沉积速率与靶材寿命 |
| 密度 | ≥ 95% 理论密度 | 提高膜层致密度、均匀性 |
| 背板结合 | 铜 / 钛 / 铟焊 | 改善散热性能与机械稳定性 |
| 材料 | 主要优势 | 典型应用 |
|---|---|---|
| CuGaSe | 吸收率高、带隙可调 | 光伏薄膜、电光器件 |
| CuInGaSe(CIGSe) | 光伏效率更高,可调范围更广 | 高效薄膜太阳能电池 |
| CuInSe₂(CIS) | 优异的光电性能 | 光伏吸收层 |
| 问题 | 答案 |
|---|---|
| CuGaSe 适合哪种溅射方式? | 适用于 RF 与 DC 磁控溅射,推荐使用 RF 以获得更稳定的复合薄膜成分。 |
| 薄膜沉积中 CuGaSe 的主要作用是什么? | 作为吸收层材料,提高薄膜的光吸收能力与光电转换性能。 |
| 是否适合光伏器件? | 是,CuGaSe 是 CIGSe 系统的重要组成,可用于高性能光伏吸收膜制备。 |
| 可否与其他材料共溅射? | 可以,例如与 Cu、In、Se 靶材共溅射以制备多组分或梯度薄膜结构。 |
| CuGaSe 薄膜的成分如何控制? | 通过调节溅射功率、气压、靶材比例及基底温度实现。 |
| 是否可提供 indium bonding? | 是的,支持铟焊背板以提高导热性。 |
| CuGaSe 薄膜表面粗糙度可控吗? | 通过调节功率、气氛和基底温度可实现低粗糙度薄膜。 |
| 使用时是否需要预溅射? | 建议预溅射 5–10 分钟,以清洁靶面并稳定成分。 |
| 膜层的光学性能是否可调? | 可通过改变溅射参数与热处理工艺调控带隙与吸收系数。 |
| 常见基底有哪些? | 玻璃、ITO、Mo-coated substrates、Si 等均兼容。 |
| 后处理是否必要? | 部分光伏薄膜需要退火处理以改善晶粒尺寸与光电特性。 |
| CuGaSe 是否易吸潮? | 建议密封保存,但短时间暴露对靶材影响较小。 |
| 可以提供哪些形状? | 圆靶、矩形靶、阶梯靶等,根据图纸定制。 |
所有 CuGaSe 靶材均在出厂前经过严格质量检测,并贴附唯一追溯标签。产品采用真空密封包装、防震泡沫及出口级木箱外包装,确保在运输与储存过程中保持洁净与完整。
硒化铜镓靶材凭借其优异的光电性能、高纯度及良好的成膜特性,在光伏、半导体与光学镀膜领域具有不可替代的价值。对于追求高转换效率和稳定薄膜质量的科研院所和企业而言,CuGaSe 是理想的复合半导体靶材解决方案。
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