研究目的
通过喷雾热解法制备纳米晶Cd1-xZnxS薄膜,并研究其结构、光学、光致发光及光电响应特性,以探索其在太阳能电池、光电探测器和气体传感器中的潜在应用。
研究成果
该研究成功制备了具有不同锌含量的纳米晶Cd1-xZnxS薄膜,随着锌含量增加呈现从六方相到立方相的转变。这些薄膜展现出可调的光学和电学特性,适用于太阳能电池、光电探测器和气体传感器等领域。光致发光研究表明存在缺陷相关发射,且光电响应受结晶度影响。
研究不足
本研究仅限于通过喷雾热解法沉积的Cd1-xZnxS薄膜的表征。其他未在本研究中探索的沉积技术或参数的影响可能会提供额外的见解。
1:实验设计与方法选择
采用传统化学喷雾热解法在不同温度下于玻璃基底上沉积纳米晶Cd1-xZnxS薄膜。通过结构、形貌、光学、光致发光、电学及光电响应特性对薄膜进行表征。
2:样品选择与数据来源
以硼硅酸盐玻璃载玻片为基底。前驱体溶液分别采用氯化镉(CdCl2)、氯化锌(ZnCl2)和硫脲(CS(NH2)2)作为Cd、Zn、S源,以双蒸水为溶剂。
3:实验设备与材料清单
表面轮廓仪(布鲁克型号DXT-18-1715)、X射线衍射仪(XRD)(理学Miniflex 600)、扫描电子显微镜(SEM)(蔡司EVO 18-15-57)、能谱仪(EDS)、岛津1800紫外-可见分光光度计、日本分光FP8300荧光光谱仪、吉时利6220源表。
4:实验流程与操作步骤
基于Cd:Zn比例在优化温度下沉积薄膜。表征包括厚度测量、XRD结构分析、SEM形貌观察、EDS元素分析、UV-VIS光学特性测试、PL光致发光分析及霍尔效应电学特性测试。
5:数据分析方法
XRD数据用于分析晶粒尺寸与位错密度;光学数据用于分析带隙与乌尔巴赫能量;PL光谱采用高斯曲线拟合解卷积;电学特性分析电阻率与载流子浓度。
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