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AIP会议论文集 [AIP出版集团 第七届应用科学与技术国际会议（ICAST 2019）- 伊拉克卡尔巴拉市（2019年3月27-28日）] 第七届应用科学与技术国际会议（ICAST 2019）- 不同温度退火热蒸发制备Cu2S薄膜的结构、形貌及光学特性

DOI：10.1063/1.5123091 出版年份：2019 更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要： 本工作通过按适当原子量混合硫和铜元素制备Cu2S合金，随后将其置于抽真空的石英安瓿中密封，在1273K下加热五小时并自然冷却。采用热蒸发技术在10^-5毫巴真空度、25纳米/秒沉积速率条件下，于玻璃基底上制备了厚度约300纳米的Cu2S粉末薄膜。所得薄膜分别在300K、373K、473K和573K温度下进行半小时热处理。通过X射线衍射技术分析了Cu2S粉末及薄膜的结构，结果表明制备的合金具有立方结构且与标准卡片一致，而制备的薄膜呈非晶态。光学测量显示Cu2S薄膜具有直接和间接跃迁的禁带宽度(Eg opt)。禁带宽度随退火温度升高略有增加，继续升温后又回升。禁带宽度从2.55eV增至2.6eV后下降。计算了透射率及折射率(n)、消光系数(k)和介电常数(εr, εi)等光学常数，这些光学常数随退火温度先降低后回升。
作者： Bushra A. Hasan，Mohammed Abdalhur Kadhim
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

研究热退火温度对热蒸发法制备的Cu2S薄膜结构、形貌及光学性能的影响。

研究成果

1. 成功制备出具有立方结构的Cu2S（辉铜矿）。 2. 在室温及不同温度下制备的Cu2S薄膜均呈非晶结构。 3. 热处理温度的升高对所制备薄膜的结构无影响。 4. Cu2S薄膜的透明度随退火温度升高至473 K而增加，这是由于堆积密度降低且吸收边向高能方向移动，但进一步升高退火温度时透明度下降。 5. Cu2S样品的晶粒尺寸随退火温度升高而增大，同时粗糙度减小。 6. 退火温度升高至473 K时光学常数降低，但进一步升高退火温度时光学常数增大。

研究不足

本研究仅限于退火温度对热蒸发法制备的Cu2S薄膜的影响。分析了其结构和光学特性，但未涉及电学特性。

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