热光伏技术(TPV)是通过热光伏电池将各种燃料燃烧释放出的热辐射能转换成可用电能的新型技术。热光伏技术属于光伏电池的第三代技术，由于其广泛的热源来源，此项技术目前被国内外广泛的研究。TPV电池是热光伏技术的主要部分，构成TPV电池的材料的禁带宽度都比较小。GaSb材料的带隙为0.72eV，具有较高的吸收系数、较高的电导率以及晶化率高等优点，成为热光伏电池的理想材料。本论文通过物理气相沉积(PVD)技术，以锑(Sb)、镓(Ga)、铟(In)、碲(Te)为原料，在各种衬底上制备出GaSb和InGaSb多晶薄膜，系统的研究了GaSb和InGaSb多晶薄膜材料的制备参数。论文分以下几点进行了研究：　　 1.GaSb多晶薄膜材料的制备及其特性的研究　　 首先通过优化实验，研究了无掺杂情况下，衬底温度、Ⅲ/Ⅴ族元素蒸发温度、薄膜厚度、缓冲层、退火等条件对GaSb多晶薄膜的择优取向、晶粒尺寸、载流子浓度、迁移率、吸收系数、表面形貌等的影响。在本实验范围内，所得GaSb多晶薄膜的平均反射率只有20％左右，薄膜的吸收系数在光子能量仅为0.8eV时已经达到104cm-1；所得薄膜的晶向都为[111]；随衬底温度(Tsub)的增加，迁移率、晶粒尺寸分别增加，AFM显示薄膜表面颗粒逐渐变大，在厚度只有0.5um时，迁移率最高达到70.2cm2/(V.s)；随薄膜的变厚，载流子浓度、迁移率、晶粒尺寸都分别变大；随Ga源蒸发温度(TGa)的提高，载流子浓度增加，载流子浓度可达1.9X1018/cm-3；随Sb源蒸发温度(Tsb)的提高，载流子浓度、迁移率、晶粒尺寸都呈现先增加后减少的趋势，在Tsb=440℃的时候取得最优值，此时迁移率为97.9 cm2/(V.s)，晶粒大小为41.9nm；生长缓冲层、在衬底温度为500℃时退火半小时都能提高薄膜的晶化程度。　　 2.InGaSb多晶薄膜材料的制备和性能研究　　 论文研究了In蒸发源温度(TIn)的变化，对InxGa1-xSb多晶薄膜的结构特性、光学特性、及Raman谱的影响。在本实验范围内，InxGa1-xSb多晶薄膜具有[111]择优取向，晶化程度相比GaSb有了一定的提高，说明In的掺入改善了成膜质量；随着TIn的增加，材料的带隙呈现减小的趋势，吸收系数增加；随着TIn的逐渐增加，从Raman谱中可以看到GaSb对应的TO峰强度逐渐减弱，在In(In+Ga)的值达到0.43以上的时候，Raman谱中出现InSb的TO峰。　　 3.单质Te高温蒸发掺杂对GaSb薄膜影响的初步研究　　 论文初步研究了Te进行掺杂时，GaSb薄膜性质的变化。在本实验范围内：在Te的蒸发温度(TTe)超过300℃时，从XRD谱中可以观测到GaSb和GaTe的衍射峰，在TTe达到500℃时，在XRD谱中看不到GaSb的衍射峰，说明薄膜的主要成份已经变成GaTe；在TTe<300℃时，XRD谱中只出现GaSb的衍射峰，并且在TTe=200℃的低温掺杂时，由于Te杂质的缺陷补偿作用，薄膜的结晶质量反而变好。尽管在实验过程中，偶尔得到载流子浓度为负值的现象，但是这种情况并不稳定，而且随TTe的增加，薄膜的质量急剧下降，因此这种蒸发掺杂的方式不是得到N型GaSb多晶薄膜理想的方法。