CN112071941B - 功能模组及其制备方法和应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种功能模组及其制备方法和应用。该功能模组包括衬底、吸收层和势垒层。吸收层设置在衬底上。吸收层含有硒元素和锡元素。势垒层设置在吸收层的远离衬底的一侧上。势垒层含有锗元素。该功能模组能够制备效率较高的探测器。

Description

功能模组及其制备方法和应用
技术领域
本发明涉及光电技术领域，特别是涉及一种功能模组及其制备方法和应用。
背景技术
短波红外光探测器在民用、工业、科学等领域有广泛的用途而备受关注，但是目前市场上使用的短波红外探测器主要是InGaAs探测器，它的性能虽然比较好，然而其诸如工艺苛刻等缺点导致这种探测器多用于军事和航空等领域，无法普及民用。具有含锡硒层的探测器(例如：以锌黄锡矿结构的I2-II-IV-VI4型四元硒族化合物半导体Cu2CdxZn1-xSnSe4)的生产工艺的要求相对较低，但现有的具有含锡硒层的探测器的效率较低，不能满足实际需求。
发明内容
基于此，有必要提供一种能够制备效率较高的探测器的功能模组。
此外，还提供一种功能模组的制备方法及功能模组的应用。
一种功能模组，包括：
衬底；及
吸收层，设置在所述衬底上，所述吸收层含有硒元素和锡元素；及
势垒层，设置在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上，所述势垒层含有锗元素。
研究发现，现有的具有含锡硒层的探测器的含锡硒层中容易形成易挥发的SnSe复合物，使得该薄膜表面形成缺陷，造成大量载流子汇聚，增加漏电流，降低器件的效率。上述功能模组通过在含有硒元素和锡元素的吸收层上设置含有锗元素、不易挥发的宽禁带势垒层，以减少吸收层表面缺陷、电荷复合以及Sn和Se化合物挥发，减少漏电流，能够用于制备效率较高的探测器。经试验验证，采用上述功能模组制作的探测器的漏电流为20μA/cm2～80μA/cm2，量子效率为60％～95％(集中在波长为500nm-1600nm)。
在其中一个实施例中，所述势垒层为铜镉锌锗硒薄膜层或者铜锌锗硒薄膜层；
及/或，所述吸收层为铜锌锡硒薄膜层或者铜镉锌锡硒薄膜层；
在其中一个实施例中，所述吸收层的厚度为1.0μm～1.5μm；
及/或，所述势垒层的厚度为90nm～110nm。
在其中一个实施例中，所述功能模组还包括第一电极、缓冲层、第二电极和栅极层，所述第一电极设置在所述衬底及所述吸收层之间，所述缓冲层设置在所述势垒层的远离所述吸收层的一侧上，所述第二电极设置在所述缓冲层的远离所述势垒层的一侧，所述栅极层设置在所述第二电极的远离所述缓冲层的一侧。
一种功能模组的制备方法，包括如下步骤：
采用第一靶材在衬底上形成吸收层，所述第一靶材含有硒元素和锡元素；及
采用第二靶材在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上形成势垒层，得到功能模组，所述第二靶材含有锗元素。
在其中一个实施例中，所述第一靶材还含有铜元素及锌元素；所述第二靶材还含有铜元素、锌元素和硒元素；
或者，所述第一靶材还含有铜元素、锌元素及镉元素；所述第二靶材还含有铜元素、锌元素、硒元素及镉元素。
在其中一个实施例中，包括如下步骤：
将所述衬底置于镀膜设备，所述镀膜设备具有铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源、硒靶源、锗靶源；
开启所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源、所述硒靶源并关闭所述锗靶源，以在所述衬底上真空蒸镀所述述吸收层；
开启所述锗靶源和所述硒靶源并关闭所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源，以在所述吸收层的远离所述衬底的一侧真空蒸镀所述势垒层；及
关闭所述锗靶源、所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源，并开启所述硒靶源，以对形成有所述势垒层和所述吸收层的所述衬底进行硒化处理。
在其中一个实施例中，采用第一靶材在衬底上蒸镀形成吸收层的步骤包括：在所述衬底上形成第一电极，采用所述第一靶材在所述第一电极的远离所述衬底的一侧上形成所述吸收层；
所述采用第二靶材在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上形成势垒层的步骤之后，还包括如下步骤：在所述势垒层的远离所述吸收层的一侧依次形成层叠的缓冲层、第二电极和栅极层。
一种电子器件，包括上述功能模组或者上述功能模组的制备方法制备得到的功能模组。
在其中一个实施例中，所述电子器件为红外探测器或者太阳能电池。
附图说明
图1为一实施方式的功能模组的截面示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
如图1所示，一实施方式的功能模组100的漏电流较低，能够用于制备效率较高的探测器或者太阳能电池。具体地，功能模组100包括衬底110、吸收层120和势垒层130。吸收层120设置在衬底110上。吸收层120含有硒元素和锡元素。势垒层130设置在吸收层120的远离衬底110的一侧上。势垒层130含有锗元素。
研究发现，现有的具有含锡硒层的探测器的含锡硒层中容易形成易挥发的SnSe复合物，使得该薄膜表面形成缺陷，造成大量载流子汇聚，增加漏电流，降低器件的效率。上述功能模组100通过在含有硒元素和锡元素的吸收层120上设置含有锗元素、不易挥发的宽禁带势垒层130，以减少吸收层120表面缺陷、电荷复合以及Sn和Se化合物挥发，减少漏电流，能够用于制备效率较高的探测器。经试验验证，采用上述功能模组100制作的探测器的漏电流为20μA/cm2～80μA/cm2，量子效率为60％～95％(集中在波长为500nm-1600nm)。采用上述功能模组100制作的太阳能电池的开路电压为100mV～300mV。
其中，衬底110为刚性衬底。进一步地，衬底110的材料为玻璃。更进一步地，衬底110的材料为钠钙玻璃。需要说明的是，衬底110的材料不限于为玻璃，也可以为陶瓷、石英和导电性差的金属等材质。需要说明的是，衬底110不限于为刚性衬底，也可以为采用柔性衬底，例如聚合物衬底。其中，聚合物例如可以为PI(聚酰亚胺)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)等。衬底110的尺寸根据实际需要自行设计，此处不再赘述。
吸收层120为铜锌锡硒薄膜层或者铜镉锌锡硒薄膜层。进一步地，吸收层120的材料为Cu2ZnSnSe4或Cu2CdxZn1-xSnSe4，其中，0＜x≤1。
势垒层130为铜镉锌锗硒薄膜层或者铜锌锗硒薄膜层。进一步地，吸收层120的材料为Cu2ZnGeSe4或Cu2CdxZn1-xGeSe4，其中，0＜x≤1。
吸收层120的厚度为1.0μm～1.5μm。势垒层130的厚度为90nm～110nm。此种设置具有降低漏电流的效果。进一步地，势垒层130的厚度为100nm。
探测器为红外探测器。进一步地，探测器为短红外探测器。
在其中一个实施例中，功能模组100还包括第一电极140。第一电极140设置在衬底110及吸收层120之间。功能模组100还包括缓冲层150。缓冲层150设置在势垒层130的远离吸收层120的一侧上。功能模组100还包括第二电极160。第二电极160设置在缓冲层150的远离势垒层130的一侧。功能模组100还包括栅极层170。栅极层170设置在第二电极160的远离缓冲层150的一侧。
其中，第一电极140的材料为金属材料。进一步地，第一电极140为背电极。第一电极140的材料为钼。金属钼一种难熔金属，具有良好的高温强度、较高的弹性模量、优越的耐腐蚀性以及优异的导热导电性能，广泛用于玻璃、电子和医疗等行业。由于钼具有与玻璃接近的热膨胀系数，其可在多种玻璃基体上形成薄膜。此外，采用钼作为电极，可显著提高薄膜电极的电导率、抗电子迁徙性和热稳定性。需要说明的是，第一电极140的材料不限于为钼，其他金属材料，此处不再赘述。
缓冲层150的作用为降低窗口层和吸收层之间由于带隙较大和晶格失配造成的缺陷。进一步地，缓冲层150的材料为硫化镉。需要说明的是，缓冲层150的材料不限于硫化镉，也可以为本领域中其他材料，此处不再赘述。缓冲层150的厚度为45～55nm。
第二电极160为透明电极。第二电极160包括高阻层(图未示)和窗口层(图未示)。高阻层的材料为本征氧化锌(ZnO)，窗口层的材料为掺铝氧化锌(AZO)。高阻层可以减少漏电流产生，增加多晶薄膜并联电阻，用于收集PN结中产生的电子，使其输出的电流更加集中。窗口层具有良好的电学性能和光学性能即高透光率，且低电阻，用于供外界红外光穿过，使其照射在功能层上。需要说明的是，高阻层的材料不限于为ZnO，也可以为其他材料，例如氧化铟锌(IZO)。窗口层的材料不限于为AZO，也可以为其他材料，例如掺镁氧化锌、掺硼氧化锌、氧化铟锡和掺氟氧化锡中的至少一种。高阻层和窗口层的尺寸根据实际需要自行设计，此处不再赘述。在一个具体示例中，ZnO和AZO的厚度分别为50nm和200nm。
栅极层170的材料为金属材料。进一步地，栅极层170的材料为镍铝合金。需要说明的是，栅极层170的材料不限于为镍铝合金，也可以为本领域中其他的金属材料，此处不再赘述。栅极层170的尺寸根据实际需要自行设计，此处不再赘述。
上述功能模组100通过在含有硒元素和锡元素的吸收层120上设置含有锗元素、不易挥发的宽禁带势垒层130，以减少吸收层120表面缺陷、电荷复合以及Sn和Se化合物挥发，减少漏电流，能够用于制备效率较高的探测器，也能够用于制备效率较高的太阳能电池。经试验验证，采用上述功能模组100制作的探测器的漏电流为20μA/cm2～80μA/cm2，量子效率为60％～95％(集中在波长为500nm-1000nm)。采用上述功能模组100制作的太阳能电池的开路电压为100mV～300mV。
此外，提供上述实施方式的功能模组100的制备方法，能够制备漏电流较低的功能模组100，且制备的功能模组100能够用于制备效率较高的探测器或者太阳能电池。
具体地，该功能模组100的制备方法包括如下步骤S110～S120：
S110、采用第一靶材在衬底110上形成吸收层120，第一靶材含有硒元素和锡元素。
进一步地，第一靶材还含有铜元素及锌元素。更进一步地，第一靶材还含有镉元素。
形成吸收层120的方式为多源真空蒸镀。进一步地，采用第一靶材在衬底110上形成吸收层120的步骤包括：采用第一靶材在真空度为1.5×10-5Pa～2.5×10-5Pa下多源真空蒸镀，以在衬底110上形成吸收层120。蒸镀时间为40min～50min。
在其中一个实施例中，采用第一靶材在衬底110上蒸镀形成吸收层120的步骤包括：在衬底110上形成第一电极140；采用第一靶材在第一电极140的远离衬底110的一侧上形成吸收层120。
其中，在衬底110上形成第一电极140的方式为真空溅射。进一步地，在衬底110上形成第一电极140的步骤包括：在保护气体氛围中，在真空度为1.5×10-5Pa～2.5×10-5Pa下，在1.0Pa-2.0Pa，350W-500W功率条件下直流溅射300nm-500nm，再在0.1Pa-0.3Pa，800W-1200W功率条件下溅射500nm-700nm，得到第一电极140。其中，保护气体为本领域中常见的保护气体，例如氩气。
采用第一靶材在第一电极140的远离衬底110的一侧上形成吸收层120的步骤包括：采用第一靶材在真空度为1.5×10-5Pa～2.5×10-5Pa下多源真空蒸镀，以在第一电极140的远离衬底110的一侧上形成吸收层120。蒸镀时间为45min。
更进一步地，S110包括如下步骤S111～S112：
S111、将衬底110置于镀膜设备。镀膜设备具有铜靶源(Cu源)、镉靶源(Cd源)、锌靶源(Zn源)、锡靶源(Sn源)、硒靶源(Se源)、锗靶源(Ge源)。
其中，镀膜设备为MBE(分子束外延)真空镀膜设备。需要说明的是，镀膜设备不限于上述指出的镀膜设备，也可以为本领域中其他常见镀膜设备。
将衬底110置于镀膜设备的步骤包括：将衬底110置于镀膜设备，预设25min～35min。进一步地，各靶源温度分别为Cu：1100℃～1120℃，Zn：320℃～365℃，Ge：900℃～1100℃，Sn：1130℃-1200℃，Se：260℃～300℃，Cd：260℃～290℃，衬底110温度：360℃～430℃。
其中，将衬底110置于镀膜设备的步骤之前，还包括如下步骤：在衬底110上形成第一电极140。在衬底110上形成第一电极140的方式详见尚未，此处不再赘述。
S112、开启铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源、硒靶源并关闭锗靶源，以在衬底110上真空蒸镀吸收层120。
其中，真空度为1.5×10-5Pa～2.5×10-5Pa。蒸镀时间为40min～50min。蒸镀温度为410℃。进一步地，真空度为2×10-5Pa。蒸镀时间为45min。
S120、采用第二靶材在吸收层120的远离衬底110的一侧上形成势垒层130，得到功能模组100，第二靶材含有锗元素。
目前制备铜镉锌锡硒薄膜主要有两种工艺路线，一种是低温生长前驱体然后在高温退火结晶。此种方式步骤繁琐，操作复杂。另一种是直接在真空环境上高温同步生长加结晶。该方式减少了工艺步骤，而且样品更加均匀。但是在真空高温的生长条件下，Sn(锡)以及其衍生的二元三元四元相易挥发，从而使得铜镉锌锡硒薄膜表层有缺陷，漏电流较多，从而使得铜镉锌锡硒薄膜制备的器件的效率较低。本研究用同族元素Ge(锗)取代Sn形成不易挥发的宽禁带势垒层130，能够减少吸收层120表面缺陷、电荷复合以及Sn和Se(硒)化合物挥发，减少漏电流，能够用于制备效率较高的红外探测器或者太阳能电池。
其中，第二靶材还含有铜元素、锌元素和硒元素。进一步地，第二靶材还含有镉元素。
采用第二靶材在吸收层120的远离衬底110的一侧上形成势垒层130的步骤包括：开启锗靶源和硒靶源并关闭铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源，以在吸收层120的远离衬底110的一侧真空蒸镀势垒层130。其中，真空度为1.5×10-5Pa～2.5×10-5Pa。蒸镀时间为5min～8min。蒸镀温度为995℃～1005℃。进一步地，真空度为2×10-5Pa。具体地，势垒层130和吸收层120在同一镀膜设备中形成。此种设置使得无需转移衬底110即可形成势垒层130和吸收层120，操作方便，避免对势垒层130和吸收层120产生污染。
进一步地，开启锗靶源和硒靶源并关闭铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源，以在吸收层120的远离衬底110的一侧真空蒸镀势垒层130的步骤之后，还包括：关闭锗靶源、铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源，并开启硒靶源，以对形成有势垒层130和吸收层120的衬底110进行硒化处理。具体地，关闭锗靶源、铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源，并开启硒靶源，关闭加热装置，以对形成有势垒层130和吸收层120的衬底110进行降温硒化处理。具体地，势垒层130、吸收层120和硒化处理在同一镀膜设备中形成。此种设置使得无需转移衬底110即可形成势垒层130、吸收层120和硒化处理，以保证硒化处理的密封环境，而保证硒化处理的效果。
在其中一个实施例中，采用第二靶材在吸收层120的远离所述衬底110的一侧上形成势垒层130的步骤之后，还包括如下步骤：在势垒层130的远离吸收层120的一侧依次形成层叠的缓冲层150、第二电极160和栅极层170。
进一步地，在硒化处理的步骤之后，还包括如下步骤：在势垒层130的远离吸收层120的一侧依次形成层叠的缓冲层150、第二电极160和栅极层170。具体地，在势垒层130的远离吸收层120的一侧依次形成层叠的缓冲层150、第二电极160和栅极层170的步骤包括：将形成有势垒层130的衬底110采用水浴法在68℃下生长硫化镉10min；接着在硫化镉的表面生长IZO和AZO得到第二电极160；在第二电极160上沉积镍铝合金得到栅极层170。
本研究通过用同族元素Ge替代Sn，因为Ge与Se形成的化合物挥发度低，能有效减少薄膜表层由于挥发形成的缺陷，并且Ge禁带宽度大，形成宽禁带吸收层120之后可以充当电子阻挡势垒层130，有利于减少电荷的复合，得到的功能模组100能够用于制作太阳能电池功能层和红外探测器等器件，且该器件的暗电流小，开路电压高，效率高。经试验验证，采用上述功能模组100制作的探测器的漏电流为20μA/cm2～80μA/cm2，量子效率为60％～95％(集中在波长为500nm-1000nm)。采用上述功能模组100制作的太阳能电池的开路电压为100mV～300mV。
具体实施例部分：
实施例1
本实施例的功能模组的制备过程如下：
(1)将洗干净的玻璃衬底放入真空度为2×10-4Pa的钼腔体中，通入氩气后在2.0Pa的气压下用350W功率直流溅射20圈，再在0.3Pa的气压下用1000W的功率溅射9圈，关闭氩气，等待冷却10min后取出样品，得到形成有第一电极的衬底。
(2)将形成有第一电极的衬底放入MBE真空镀膜设备内，该设备采用多源同时蒸镀，且具有Cu源、Ge源、Zn源、Sn源、Se源、Cd源。首先打开各源和衬底加热电源，预热30min。然后打开除了Ge源以外其他各靶源的挡板，在真空度为2×10-5Pa的腔体内蒸镀45min，形成厚度为1.5μm左右的吸收层。其中，各靶源温度分别为Cu：1100℃，Zn：320℃，Ge：1000℃，Sn：1130℃，Se：290℃，Cd：290℃，衬底温度：410℃。
(3)蒸镀完45min后关闭除了Se源以外其他各靶源的挡板并打开Ge源的挡板，蒸镀7min，形成100nm的势垒层。然后关闭Ge源的挡板和衬底加热电源，待衬底温度降到300℃时关闭衬底温度和Se源挡板，待冷却，得到形成有吸收层和势垒层的衬底。
(4)接着调好化学浴沉积(CBD，chemical bath deposition)的反应溶液，具体操作如下：称取5.694g硫脲于烧杯中加入150mL去离子水搅拌溶解，称取0.184g的CdS于另一烧杯中加入60mL的去离子水搅拌溶解，搅拌完成后用锡纸封口。打开水浴锅的加热器、温控和搅拌，设置温度为69℃。待水浴温度到达设定温度后，将取出形成有吸收层和势垒层的衬底放入反应器内，再量取40mL、体积百分含量为23％的氨水加入装有CdS的烧杯中搅拌，关闭水浴锅搅拌器，慢慢将反应器放入水浴锅中，调整反应器位置，使其处于水浴锅的中心位置，并放入转子也处于反应器中心位置，打开搅拌后，首先倒入硫脲溶液，再倒入CdS和氨水混合溶液并开始计时达到10min后迅速取出反应器，拿出样品，用大量去离子水冲洗，然后用氮气反复吹至干净，得到形成有缓冲层的衬底。
(5)然后在样品表面生长IZO和AZO作为透明电极层，得到第二电极层。具体操作为：将形成有缓冲层的衬底送入制备ZnO和AZO的溅射室，调节氧气流量为2sccm，氩气流量为20sccm，溅射气压为0.1Pa，设置ZnO靶溅射功率为120w，预溅射10min。预溅射完成后，小车运行4圈，然后调节功率为220w,小车在运行16圈。关闭ZnO靶溅射电源，关闭氧气气体流量控制器，调节Ar流量为18sccm，调节氢气流量为2sccm,打开AZO靶控制电源，设置溅射功率为500W，样品架升温至90℃，然后将溅射功率调节为750W，小车运行12圈，小车停止运动后，关闭AZO靶溅射电源，关闭进气阀和气体流量控制器。冷却30分钟后取出样品。ZnO和AZO的厚度分别为50nm和200nm。然后在第二电极的表面沉积镍铝合金作为栅极层。得到功能模组。
实施例2
实施例2的功能模组的制备过程与实施例1的功能模组的制备过程大致相同，不同之处在于：
(2)将形成有第一电极的衬底放入MBE真空镀膜设备内，该设备采用多源同时蒸镀，且具有Cu源、Ge源、Zn源、Sn源、Se源、Cd源。首先打开各源和衬底加热电源，预热30min。然后打开除了Ge源和Cd源以外其他各靶源的挡板，在真空度为2×10-5Pa的腔体内蒸镀45min，形成厚度为1.5μm左右的吸收层。其中，各靶源温度分别为Cu：1100℃，Zn：320℃，Ge：1000℃，Sn：1130℃，Se：290℃，Cd：290℃，衬底温度：410℃。
对比例1
对比例1的功能模组的制备过程与实施例1的功能模组的制备过程大致相同，不同之处在于：
(3)蒸镀完45min后关闭除了Se源以外其他各靶源的挡板和衬底加热电源，待衬底温度降到300℃时关闭衬底温度和Se源挡板，待冷却，得到形成有吸收层和势垒层的衬底。
测试：
将实施例1～2和对比例1的功能模组制作成红外探测器和太阳能电池，测定各红外探测器的漏电流和效率，且各太阳能电池的开路电压。测定结果详见表1。其中，采用I-V曲线方法测定漏电流。采用I-V曲线方法测定开路电压。采用QE方法测定效率。表1表示实施例1～2和对比例1的功能模组制成的红外探测器的漏电流和效率以及实施例1～2和对比例1的功能模组制成的太阳能电池的开路电压。
表1
漏电流(μA/cm<sup>2</sup>) 开路电压(V) 量子效率(％)
实施例1 20 0.3 95
实施例2 40 0.25 90
对比例1 100 0.2 80
从表1可以看出，实施例1～2的探测器的漏电流低于对比例1的探测器的漏电流，实施例1～2的探测器的量子效率高于对比例1的探测器的量子效率，说明设置势垒层能够降低探测器的漏电流，提高探测器的量子效率。实施例1的探测器的漏电流低于实施例2的探测器的漏电流，实施例1的探测器的量子效率高于实施例2的探测器的量子效率，说明设置掺镉的势垒层能够进一步降低探测器的漏电流，提高探测器的量子效率。
实施例1～2的太阳能电池的开路电压高于对比例1的太阳能电池的开路电压，说明设置势垒层能够提高太阳能电池的开路电压。实施例1的太阳能电池的开路电压高于实施例2的太阳能电池的开路电压，说明设置掺镉的势垒层能够进一步提高太阳能电池的开路电压。
综上所述，上述功能模组通过在含有硒元素和锡元素的吸收层上设置含有锗元素、不易挥发的宽禁带势垒层，以减少吸收层表面缺陷、电荷复合以及Sn和Se化合物挥发，减少漏电流，能够用于制备效率较高的探测器和开路电压较高的太阳能电池。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (8)

1.一种功能模组，其特征在于，包括：
衬底；及
吸收层，设置在所述衬底上，所述吸收层含有硒元素和锡元素；及
势垒层，设置在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上，所述势垒层含有锗元素；
所述势垒层为铜镉锌锗硒薄膜层或者铜锌锗硒薄膜层；
及/或，所述吸收层为铜锌锡硒薄膜层或者铜镉锌锡硒薄膜层。
2.根据权利要求1所述的功能模组，其特征在于，所述吸收层的厚度为1.0μm～1.5μm；
及/或，所述势垒层的厚度为90nm～110nm。
3.根据权利要求1所述的功能模组，其特征在于，所述功能模组还包括第一电极、缓冲层、第二电极和栅极层，所述第一电极设置在所述衬底及所述吸收层之间，所述缓冲层设置在所述势垒层的远离所述吸收层的一侧上，所述第二电极设置在所述缓冲层的远离所述势垒层的一侧上，所述栅极层设置在所述第二电极的远离所述缓冲层的一侧上。
4.一种如权利要求1所述的功能模组的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
采用第一靶材在衬底上形成吸收层，所述第一靶材含有硒元素和锡元素；及
采用第二靶材在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上形成势垒层，得到功能模组，所述第二靶材含有锗元素；
所述第一靶材还含有铜元素及锌元素；所述第二靶材还含有铜元素、锌元素和硒元素；
或者，所述第一靶材还含有铜元素、锌元素及镉元素；所述第二靶材还含有铜元素、锌元素、硒元素及镉元素。
5.根据权利要求4所述的功能模组的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
将所述衬底置于镀膜设备，所述镀膜设备具有铜靶源、镉靶源、锌靶源、锡靶源、硒靶源、锗靶源；
开启所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源、所述硒靶源并关闭所述锗靶源，以在所述衬底上真空蒸镀所述述吸收层；
开启所述锗靶源和所述硒靶源并关闭所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源，以在所述吸收层的远离所述衬底的一侧真空蒸镀所述势垒层；及
关闭所述锗靶源、所述铜靶源、所述镉靶源、所述锌靶源、所述锡靶源，并开启所述硒靶源，以对形成有所述势垒层和所述吸收层的所述衬底进行硒化处理。
6.根据权利要4所述的功能模组的制备方法，其特征在于，采用第一靶材在衬底上蒸镀形成吸收层的步骤包括：在所述衬底上形成第一电极，采用所述第一靶材在所述第一电极的远离所述衬底的一侧上形成所述吸收层；
所述采用第二靶材在所述吸收层的远离所述衬底的一侧上形成势垒层的步骤之后，还包括如下步骤：在所述势垒层的远离所述吸收层的一侧依次形成层叠的缓冲层、第二电极和栅极层。
7.一种电子器件，其特征在于，包括权利要求1～3任一项所述的功能模组或者权利要求4～6任一项所述的功能模组的制备方法制备得到的功能模组。
8.根据权利要求7所述的电子器件，其特征在于，所述电子器件为红外探测器或者太阳能电池。
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