研究目的
研究在不改变SnS化学和晶体结构特性的前提下，通过掺杂Cu、In和Ag原子来调控其光学和电学性能，以实现光伏应用。
研究成果
该研究通过掺入铜、铟和银原子成功调控了硫化锡的光学和电学性能，同时未改变其化学和晶体结构特性。约5%的最佳掺杂比例使吸收系数和霍尔载流子浓度提高，同时带隙和电阻率降低。在各类掺杂元素中，掺杂4.8%铜的硫化锡展现出最优电学性能，有望成为光伏应用材料。
研究不足
该研究仅限于SnS薄膜中Cu、In和Ag的掺杂及其对结构、光学和电学性能的影响。研究未探讨这些掺杂薄膜在实际光伏器件中真实条件下的性能表现。
1：实验设计与方法选择：
采用直流-射频磁控共溅射技术，原位衬底温度为400°C。通过调节直流溅射电压（150至270V）控制掺杂浓度。
2：样品选择与数据来源：
以高纯金属掺杂剂（Cu、In和Ag）和SnS作为源靶材。通过EDAX分析研究薄膜的掺杂百分比及化学计量比。
3：实验设备与材料清单：
双靶射频磁控溅射系统、EDAX能谱仪、元素分析仪、帕纳科X'Pert PRO型粉末X射线衍射仪(XRD)、英国雷尼绍共聚焦拉曼光谱仪、美国FEI公司PHI 5000 Versa Probe II型X射线光电子能谱仪(XPS)、捷克TESCAN公司VEGA 3型扫描电子显微镜(SEM)、布鲁克Veeco纳米级原子力显微镜(AFM)、岛津UV-3600 Plus型紫外-可见-近红外分光光度计、安捷伦B1500A霍尔效应测量仪。
4：实验流程与操作步骤：
衬底与靶材保持8cm间距，通过8rpm匀速旋转实现均匀镀膜。采用涡轮分子泵（前级为机械泵）获得4×10?? mbar极限真空度。溅射压力维持8.5×10?3 mbar（氩气流量26标准立方厘米/分钟）。通过设定射频功率40W、衬底温度400°C及沉积时间1小时，保持SnS恒定溅射速率。
5：5×10?3 mbar（氩气流量26标准立方厘米/分钟）。通过设定射频功率40W、衬底温度400°C及沉积时间1小时，保持SnS恒定溅射速率。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：XRD分析薄膜晶体结构；785nm激发波长进行拉曼测试；XPS研究掺杂SnS薄膜元素化学态；SEM截面与表面形貌图像进行形貌分析；AFM测定表面形貌、粒径及粗糙度；UV-Vis-NIR分光光度计记录吸收/反射/透射光谱研究光学性能；霍尔效应测量仪测定电阻率、迁移率、载流子浓度及导电类型。
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