研究目的
研究掺铝硫化镉/硅纳米异质结构在[Al]/[Cd]比例变化下的结构、电学及电致发光特性，以探索其在构建光电子纳米器件中的潜力。
研究成果
在CdS中掺入Al可显著改善其结构和电输运性能，在[Al]/[Cd] = 0.07时观察到最佳性能。Al掺杂的CdS/Si-NPA纳米异质结构因其增强的电学和电致发光性能，在光电子纳米器件中展现出巨大应用潜力。
研究不足
该研究受限于CBD方法及退火工艺的特定条件，可能影响结果的再现性与可扩展性。纳米异质结构在较高[Al]/[Cd]比例下的性能未达最优，表明掺杂浓度范围存在局限性。
1：实验设计与方法选择
本研究通过化学浴沉积法(CBD)在硅纳米多孔柱阵列(Si-NPA)上生长铝掺杂硫化镉(Al-doped CdS)薄膜，制备了Al掺杂CdS/Si纳米异质结构。系统研究了[Al]/[Cd]摩尔比对材料结构、电学及电致发光性能的影响。
2：样品选择与数据来源
制备了不同[Al]/[Cd]摩尔比(0、0.01、0.04、0.07、0.10和0.15)的样品并相应标记。采用XRD、场发射扫描电镜(FE-SEM)、高分辨透射电镜(HR-TEM)和能谱仪(EDS)分析结构形貌特征；使用半导体特性测试系统测量电学性能，以荧光光谱仪测定电致发光(EL)光谱。
3：实验设备与材料清单
X射线衍射仪(XRD, 帕纳科X’Pert Pro)、场发射扫描电镜(FE-SEM, 日立JSM 6700F)、高分辨透射电镜(HR-TEM, 日本电子JEM-2100)、能谱仪(EDS)、半导体特性测试系统(吉时利2400)、双光栅荧光光谱仪(堀场HORIBA Jobin Yvon, FL3-22)。
4：实验流程与操作步骤
通过水热腐蚀p型直拉单晶硅(sc-Si)衬底制备Si-NPA，采用不同[Al]/[Cd]比例的CBD法制备CdS:Al/Si-NPA，样品在氮气氛围中500°C退火处理，蒸镀ITO和Al电极层后进行结构、电学及EL性能表征。
5：数据分析方法
通过XRD图谱分析晶体结构和物相，利用SEM和TEM图像研究形貌与微观结构，EDS进行成分分析，根据J-V曲线解析电学性能，通过EL光谱分析发光特性。
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