電化學(xué)自生長(zhǎng)制備Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)及其光電轉(zhuǎn)換性能研究.pdf

1、基于量子尺寸效應(yīng)、介電限域效應(yīng)等，V2-VI3型半導(dǎo)體納米結(jié)構(gòu)材料憑借其優(yōu)異的光學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)及磁學(xué)等方面的性質(zhì)，在光電器件、熱電裝置、紅外光譜等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在各種制備方法中，電化學(xué)自生長(zhǎng)技術(shù)具有低成本、高效率、適合于大面積沉積等優(yōu)勢(shì)。本論文選取硒化鉍(Bi2Se3)為研究對(duì)象，開(kāi)展了Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)電化學(xué)自生長(zhǎng)方面的研究工作，并對(duì)其進(jìn)行了光電轉(zhuǎn)換性能研究，主要結(jié)果如下:
　　(1)首次采用電化學(xué)自生長(zhǎng)法實(shí)現(xiàn)了

2、Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)的可控制備。采用循環(huán)伏安法研究了Bi-Se電解液體系的電化學(xué)行為，研究了沉積電位、沉積溫度、絡(luò)合劑添加量及沉積時(shí)間對(duì)電化學(xué)自生長(zhǎng)硒化鉍納米結(jié)構(gòu)形貌及成分的影響規(guī)律，形成了對(duì)其電化學(xué)自生長(zhǎng)機(jī)理方面的大體認(rèn)識(shí)。在電解質(zhì)溶液中絡(luò)合劑(KSCN)添加量為10mmol/L，沉積電位為-0.15 V，沉積溫度為25℃，沉積時(shí)間為60 min的條件下制備出了發(fā)育成熟、具有高階結(jié)構(gòu)的Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)。
　　(2)對(duì)

3、電化學(xué)自生長(zhǎng)制備的Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)進(jìn)行了系統(tǒng)的材料表征與分析。采用SEM、EDS、TEM、XRD、XPS、Raman等檢測(cè)手段對(duì)薄膜樣品進(jìn)行形貌、成分及物相結(jié)構(gòu)分析，得知所制備的納米結(jié)構(gòu)材料符合斜方六面體晶型結(jié)構(gòu)的Bi2Se3物相(JCPDS33-0214)，且樣品的表面物相易被氧化;采用UV-VIS-NIR測(cè)試得到Bi2Se3納米枝晶結(jié)構(gòu)的帶隙寬度為0.50±0.01 eV，高于Bi2Se3薄膜的帶隙寬度(0.35 eV);采