基于FeS2納米線的高響應(yīng)光電導(dǎo)的研究.pdf

1、FeS2(Pyrite)，俗稱黃鐵礦，它的組成元素在地球上含量十分豐富，而且無(wú)毒環(huán)保。FeS2(Pyrite)具有合適的禁帶寬度，它的光吸收系數(shù)較高（當(dāng)λ<700nm時(shí)，α>5*105cm-1），相比于其大部分同類具有更優(yōu)良的材料特性，因此它在光電應(yīng)用方面得到更多的青睞。FeS2(Pyrite)薄膜成本低廉，可以制備成太陽(yáng)能電池、紅外探測(cè)器等各種光電器件，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ墓怆姴牧?。而且，F(xiàn)eS2(Pyrite)應(yīng)用于清潔的新能源領(lǐng)

2、域，響應(yīng)了國(guó)家節(jié)能環(huán)保的號(hào)召，未來(lái)發(fā)展前途無(wú)量。
　　本文創(chuàng)造性地發(fā)明了低溫硫化氧化鐵納米管的方法制備FeS2納米線陣列。其中氧化鐵納米管作為前驅(qū)體薄膜，是通過(guò)一種溫和的方式——陽(yáng)極氧化制備而來(lái)。FeS2納米線薄膜進(jìn)一步制成原型光電導(dǎo)器件，測(cè)試表明該光電導(dǎo)的I-V和I-T特性良好，2V外加偏壓下光譜響應(yīng)高達(dá)3.0A/W。
　　首先，采用陽(yáng)極氧化法合成形貌有序的氧化鐵納米管前驅(qū)薄膜。本文探索了各種陽(yáng)極氧化的參數(shù)（陽(yáng)極氧化時(shí)間，

3、電壓，電解液中去離子水的含量）對(duì)氧化膜的形貌的影響（其中去離子水作為溶質(zhì)），并深入理解各種參數(shù)對(duì)氧化膜形貌的控制機(jī)理，制備出形貌有序的氧化鐵薄膜。
　　接著，采用硫化法制備FeS2納米線薄膜。在真空條件下，將氧化鐵納米管薄膜在400℃進(jìn)行熱硫化，其中硫元素過(guò)量，保證硫化反應(yīng)能夠徹底。經(jīng)過(guò)2小時(shí)的硫化，氧化鐵納米管轉(zhuǎn)變成FeS2納米線，而且沒有過(guò)渡相Fe1-xS。硫化時(shí)間進(jìn)一步加長(zhǎng)，F(xiàn)eS2納米線的形貌、晶向結(jié)構(gòu)和光吸收峰并沒有明顯