Dependence of the Electrical and Optical Properties of CdS Thin Films on Substrate and Annealing Temperatures

기판온도 및 열처리온도에 대한 CdS 박막의 전기적 및 광학적 특성

CdS thin films for window material of solar cell were prepared by close spaced vapor transport deposition system and annealed at different temperatures. The structural, electrical, and optical properties of as-deposited and annealed CdS films were investigated as functions of substrate and annealing temperatures. The CdS thin films were grown perpendicularly to the substrate along the (002)plane with hexagonal structure regardless of the preparation conditions The resistivity of the CdS film deposited was increased gradually from $60{\Omega}cm$ for $25^{\circ}C$ to $2{\times}10^{4}{\Omega}cm$ for $300^{\circ}C$. The optical transmittance at the substrate temperature of $25^{\circ}C$ was about 80% in the the visible spectrum. The resistivity increased monotonically, and the optical transmittance was decreased substantially with annealing temperature due to the increased defect density in the CdS film.

CSVT(close spaced vapor transport)증착시스템으로 태양전지의 창재에 적합한 CdS박막을 기판온도에 따라 증착하였으며, 실온에서 증착된 CdS박막을 온도를 변화시켜 가면서 열처리하였다. 증착 및 열처리후의 CdS박막의 구조적, 전기적 및 광학적 특성을 조사하였다. 증착조건에 무관하게 CdS박막들은 육방정계구조로 (002)면으로 기판에 수직으로 성장함을 확인하였다. 기판온도가 $25^{\circ}C$에서 $300^{\circ}C$까지 증가함에 따라 비저항은 $60{\Omega}cm$로 부터 $2{\times}10^{4}{\Omega}cm$로 단순증가하였으며 기판온도 $25^{\circ}C$에서 가시광영역에서의 광투과도가 80%정도로 가장 높았다. 열처리온도가 증가함에 따라 막내의 결정결함의 증가에 따라 비저항은 현저하게 증가하였으며 광투과도는 현저하게 감소하였다.