一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法技术

本发明专利技术公开一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法，属于金相试样制备技术领域。本发明专利技术的碲化镉掺砷金相试样的制备方法，包括步骤：研磨、粗抛、精抛、机械抛光、化学腐蚀。本发明专利技术首次采用腐蚀制样制备出碲化镉掺砷靶材的金相试样，弥补了碲化镉掺砷金相腐蚀制样方面技术的空缺；本发明专利技术的制备方法采用多种抛光方式和化学腐蚀相结合，制备时间较短，简单高效，可重现性高；采用本发明专利技术的碲化镉掺砷金相试样的制备方法制备的碲化镉掺砷金相试样显微组织清晰完整，且没有划痕、疵点和凹坑缺陷。疵点和凹坑缺陷。疵点和凹坑缺陷。

【技术实现步骤摘要】
一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法


[0001]本专利技术涉及一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法，属于金相试样制备


技术介绍

[0002]透明导电薄膜主要分为金属薄膜、氧化物薄膜以及其它化合物薄膜等三大类。碲化镉为
Ⅱ‑Ⅳ
族化合物，是直接带隙半导体，光吸收强，其禁带宽度与地面太阳光谱有很好的匹配，最适合于光电能量转换，可吸收95％以上的太阳光，是一种良好的太阳能电池材料。与晶硅、砷化镓等其他类型的太阳能电池相比，碲化镉薄膜太阳能电池具有最高的理论光电转换效率，约为30％，同时碲化镉薄膜太阳能电池组件的温度系数约为
‑
0.25％/℃，较低的温度系数意味着碲化镉薄膜电池组件的输出功率更不易受气温影响，也就代表着碲化镉薄膜电池在更高的温度下能提供更多的能量。As的掺入，可以提高其载离子溶度，提高其光电转换效率。碲化镉薄膜因其具有优异的电学和光学性能成为了近几年来研究最广泛的化合物薄膜之一。目前，碲化镉掺砷薄膜主要是通过溅射碲化镉掺砷靶材来制备的，因此碲化镉掺砷靶材性能的好坏对其薄膜的性能有直接的影响。晶粒大小及均匀性是靶材性能的重要影响因素之一。因此，对靶材的晶粒大小及均匀性进行观察具有很高的实用价值。
[0003]对于碲化镉掺砷靶材，现有的观察其晶粒大小及均匀性的方法大部分采用断面扫描电子显微镜。但此方法样品制备复杂(需先将样品加工成薄片)、测试成本较高且制样断裂过程中会造成部分晶粒碎裂。金相观察因其可以评判样品的晶粒大小及均匀性且测试成本较低，所以在材料的研究中占有举足轻重的作用。然而碲化镉掺砷靶材的金相试样制备方法还未见有报道。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法。本专利技术采用研磨、粗抛、精抛、机械抛光、化学腐蚀的方法制备碲化镉掺砷金相试样。采用本专利技术的方法制备的碲化镉掺砷金相试样在金相显微镜下观察时，其显微组织清晰完整，且没有划痕、疵点和凹坑缺陷。
[0005]为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案为：一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)用线切割设备切取碲化镉掺砷试样并进行打磨和抛光处理；
[0007](2)将步骤(1)得到的碲化镉掺砷试样浸没于金相腐蚀剂中腐蚀3
‑
5min；
[0008](3)将步骤(2)得到的碲化镉掺砷试样进行清洗，得所述碲化镉掺砷金相试样。
[0009]本专利技术的碲化镉掺砷金相试样的制备方法在对碲化镉掺砷试样进行打磨和抛光的基础上，再采用特定的金相腐蚀剂进行腐蚀，制备得到的组织更加清晰完整，且制备方法工艺简单，可重现性高。
[0010]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的打磨采用320目水性砂纸进行打磨；所述打磨的转速为300r/min，打磨时间为每个
面打磨5min。
[0011]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述步骤(1)中的抛光处理包括粗抛、精抛和机械抛光。
[0012]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述粗抛为将样品旋转90
°
，用600目水性砂纸，200r/min的转速对每个面打磨5min。
[0013]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述精抛为先将样品旋转90
°
，用1000目水性砂纸，300r/min的转速对每个面打磨5min，再将样品旋转90
°
，用3000目水性砂纸，450r/min的转速对每个面打磨5min。
[0014]本申请专利技术人研究发现，将试样旋转90
°
进行打磨，此打磨手段能避免打磨过程中出现斜面导致金相观察时模糊的缺点。
[0015]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述机械抛光为将金丝绒固定在抛光机的电动转盘上，以添加金刚石抛光液的纯水作为润湿剂，并让转盘按顺时针方向旋转，转速为300r/min，然后将试样按打磨纹路与电动转盘旋转切线垂直的方向放置，并对试样施加15
‑
20N垂直向下的力；抛光5min后，将试样旋转180
°
，然后用同样的方法抛光5min。
[0016]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的金相腐蚀剂为纯水与酸液以体积比纯水：酸液＝4～5:1混合而成。
[0017]本申请专利技术人研究发现，以浸没的方式对碲化镉掺砷试样进行腐蚀，能够缩短样品的腐蚀时间，提高工作效率。
[0018]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述酸液为盐酸与硝酸以体积比为盐酸：硝酸＝1：5混合而成；所述硝酸的质量分数为68％；所述盐酸的质量分数为43.5％。
[0019]作为本专利技术所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法的优选实施方式，所述步骤(3)中的清洗为采用纯水冲洗金相试样30s后用无水乙醇冲洗5s。
[0020]本专利技术还提供所述的碲化镉掺砷金相的制备方法制备得到的碲化镉掺砷金相试样。
[0021]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：(1)本专利技术为首次采用腐蚀制样制备出碲化镉掺砷靶材的金相试样，弥补了碲化镉掺砷金相腐蚀制样方面技术的空缺；(2)本专利技术的制备方法采用多种抛光方式和化学腐蚀相结合，制备时间较短，简单高效，可重现性高；(3)采用本专利技术的碲化镉掺砷金相试样的制备方法制备的碲化镉掺砷金相试样显微组织清晰完整，且没有划痕、疵点和凹坑缺陷。
附图说明
[0022]图1为实施例1制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
[0023]图2为实施例2制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
[0024]图3为实施例3制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
[0025]图4为对比例1制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
[0026]图5为对比例2制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
[0027]图6为对比例3制备得到的碲化镉掺砷金相试样的金相组织显示图。
具体实施方式
[0028]为更好地说明本专利技术的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。
[0029]实施例1
[0030]本实施例的一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法，包括以下步骤：
[0031](1)取样：用线切割设备切取碲化镉掺砷试样10*10*15cm；
[0032](2)标记：标记出需要观察金相的样品的端面(C)以及表面(S)；
[0033](3)研磨：采用320目水性砂纸装在抛光剂的磨盘上，一边冲水，一边在转动的磨盘上磨制试样磨面，将试样的磨面轻压在水性砂纸上，沿径向移动并与磨盘的旋转方向相反做轻微转动，待粗磨痕完全消失细磨痕一致即可。打磨过程转速为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种碲化镉掺砷金相试样的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)用线切割设备切取碲化镉掺砷试样并进行打磨和抛光处理；(2)将步骤(1)得到的碲化镉掺砷试样浸没于金相腐蚀剂中腐蚀3
‑
5min；(3)将步骤(2)得到的碲化镉掺砷试样进行清洗，得所述碲化镉掺砷金相试样。2.根据权利要求1所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的打磨采用320目水性砂纸进行打磨；所述打磨的转速为300r/min，打磨时间为每个面打磨5min。3.根据权利要求1所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的抛光处理包括粗抛、精抛和机械抛光。4.根据权利要求3所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法，其特征在于，所述粗抛为将样品旋转90
°
，用600目水性砂纸，200r/min的转速对每个面打磨5min。5.根据权利要求3所述的碲化镉掺砷金相试样的制备方法，其特征在于，所述精抛为先将样品旋转90
°
，用1000目水性砂纸，300r/min的转速对每个面打磨5min，再将样品旋转90
°
，用3000目水性...

【专利技术属性】
技术研发人员：周荣艳，岑力衡，文崇斌，
申请(专利权)人：先导薄膜材料广东有限公司，
类型：发明
国别省市：