研究目的
合成硫代甘油和甲醇(TGM)包覆的纳米晶SnxCd1?xS薄膜,并研究Sn掺杂浓度对其光学和结构性能的影响。
研究成果
采用TGM包覆法成功合成了纳米晶SnxCd1?xS薄膜,该薄膜具有高光学透过率且随锡掺杂量呈现可调带隙特性。研究发现薄膜表现出量子尺寸效应(晶粒尺寸小于20纳米),并在特定掺杂水平下发生六方相向立方相的结构转变。这些特性使其适用于太阳能电池等应用领域,但光电导性能的缺失表明其在电子器件中存在局限性。未来研究可探索更高掺杂浓度及替代性包覆剂方案。
研究不足
该研究仅限于锡掺杂浓度不超过5%及特定封端剂;光电导率可忽略不计,表明其用于电子应用可能存在潜在问题。该方法可能无法实现工业化生产的规?;徊接呕粼铀胶头舛思粱蚩商嵘牧闲阅?。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用化学浴沉积法在玻璃基底上制备纳米晶SnxCd1?xS薄膜,以硫代甘油和甲醇作为封端剂。通过控制pH值、温度及搅拌等参数实现目标薄膜性能。
2:样品选择与数据来源:
使用24毫米×75毫米载玻片作为基底,经硝酸和蒸馏水清洗。溶液配制采用水合氯化亚锡、无水醋酸镉、硫脲、三乙醇胺(TEA)及封端剂,溶剂为三重蒸馏水。锡掺杂浓度范围为0%至5%。
3:实验设备与材料清单:
设备包括恒温水浴、均质机、紫外-可见分光光度计(Chemito SPECTRASCAN-UV-2600)、配备紫外光源和光电倍增管的荧光光谱仪、X射线衍射仪(Bruker AXS D8 Advance)、扫描电子显微镜(EVO 18)及透射电子显微镜(Joel/JEM 2100)。材料包含SnCl2·2H2O、(CH3COO)Cd·2H2O、CS(NH2)2、TEA、硫代甘油、甲醇、液氨及玻璃基底。
4:0)、配备紫外光源和光电倍增管的荧光光谱仪、X射线衍射仪(Bruker AXS D8 Advance)、扫描电子显微镜(EVO 18)及透射电子显微镜(Joel/JEM 2100)。材料包含SnCl2·2H2O、(CH3COO)Cd·2H2O、CS(NH2)TEA、硫代甘油、甲醇、液氨及玻璃基底。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:基底经脱脂、清洗及干燥处理。配制溶液后用氨水调节pH至11,添加封端剂,混合物经搅拌并在70°C水浴中加热。沉积过程持续1小时,随后清洗干燥。表征手段包括紫外-可见、荧光、XRD、SEM及TEM测试。
5:数据分析方法:
通过透射数据的Tauc图确定光学带隙。利用XRD的Debye-Scherrer公式及相关方程计算晶粒尺寸与应变。通过SEM和TEM图像分析形貌与尺寸特征。
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Transmission Electron Microscope
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