Zn摻雜SnS薄膜的制備及表征.pdf

1、真空單源共蒸法在玻璃襯底上制備Zn摻雜SnS薄膜，對(duì)薄膜進(jìn)行不同條件熱處理（氮?dú)獗Ｗo(hù)）.用X射線衍射儀、原子力顯微鏡、手動(dòng)輪廓儀、光電子能譜儀、紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)、臺(tái)式繁用表等方法對(duì)薄膜物相結(jié)構(gòu)、表面形貌、光、電性能等進(jìn)行測(cè)試表征.
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：用Sn：S混合粉末為1:0.8（at％）蒸發(fā)沉積的薄膜，經(jīng)350℃熱處理40min后可獲得空間群為Pcnm（53）簡(jiǎn)單正交晶系SnS多晶薄膜，晶粒沿（004）晶向擇優(yōu)生長(zhǎng).按同

2、樣錫硫配比摻Zn（2wt％、4wt％）后，經(jīng)300℃處理40min得到簡(jiǎn)單正交晶系和面心正交晶系Cmcm（63）兩相混合的SnS薄膜.摻Zn可使薄膜表面致密、孔洞減少.摻Zn前后Sn與S在薄膜中的狀態(tài)都呈Sn+2、S-2，Zn在SnS薄膜中以間隙和替位兩種狀態(tài)存在，化學(xué)態(tài)為+2價(jià).未摻雜的SnS薄膜表面和體內(nèi)元素化學(xué)計(jì)量比分別為：Sn：S=8.76:1，Sn：S=1.90:1，相比之下薄膜表面S損失較大.實(shí)驗(yàn)給出摻Zn2wt％、4wt％

3、后的SnS薄膜表面和體內(nèi)元素化學(xué)計(jì)量比分別為：Sn：S=2.95:1（摻Zn2wt％表面）、Sn：S=1.38:1（摻Zn2wt％體內(nèi)）； Sn：S=2.87:1（摻Zn4wt％表面）、Sn：S=1.36:1（摻Zn4wt％體內(nèi)）.可見(jiàn)摻Zn可抑制SnS在制備過(guò)程中S的損失，改善薄膜的化學(xué)計(jì)量比.
　　 SnS薄膜直接光學(xué)帶隙為1.95eV，SnS：Zn薄膜（2wt％和4wt％）帶隙變窄，分別為1.375eV、1.379eV，薄