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发光的Nd?S?薄膜：一种制备稀土硫化物的新型化学气相沉积方法

DOI：10.1039/C8DT04317E 期刊：Dalton Transactions 出版年份：2018 更新时间：2025-09-04 15:30:14
摘要： 硫化钕（Nd?S?）属于极具前景的稀土硫化物（RES）类别，在纯态或掺杂状态下均展现出广泛的应用潜力。我们首次通过金属有机化学气相沉积法（MOCVD），在温和工艺条件下使用两种新型钕前驱体——三(N,N'-二异丙基-2-二甲基氨基胍基)钕(III)和三(N,N'-二异丙基-乙脒基)钕(III)，实现了Nd?S?薄膜的简易制备。这两种前驱体对单质硫具有优异的热稳定性和适宜的反应活性，成功合成了高纯度γ-Nd?S?。薄膜生长温度范围为400°C至600°C，当温度超过500°C时形成晶态薄膜。研究还证实，原位沉积的γ-Nd?S?具有发光特性，其光学带隙介于2.3 eV至2.5 eV之间。该工艺无需硫化等后处理步骤即可制备目标Nd?S?材料，为大规模合成奠定了基础，并为探索这类功能材料的潜在应用开辟了新途径。
作者： Stefan Cwik，Sebastian M. J. Beer，Marcel Schmidt，Nils C. Gerhardt，Jana We?ing，Ignacio Giner，Teresa de los Arcos，Martin Hofmann，Guido Grundmeier，Andreas D. Wieck，Detlef Rogalla，Anjana Devi
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

通过新型钕前驱体采用金属有机化学气相沉积法首次实现Nd2S3薄膜生长，并探索其功能应用潜力。

研究成果

该研究成功利用新型钕前驱体，通过金属有机化学气相沉积法首次实现了γ-Nd2S3薄膜的生长。这些薄膜展现出具有适合光电子应用的光学带隙的发光特性。该工艺为稀土硫化物材料的合成提供了一条可扩展的途径，且无需沉积后处理。

研究不足

该研究受稀土金属亲氧性的限制，可能导致氧化物或氧硫化物的形成。该工艺还需精确控制温度和前驱体反应活性以实现高纯度薄膜。

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