亞銅摻雜雜合物(R-NH3)2Sn1-xCuxI4-x的溶劑熱法制備及其性能研究.pdf

1、層狀類鈣鈦礦有機-無機雜合物是一種由有機元和無機元在分子尺度上自組裝復合而成的新型材料，碘化亞錫基層狀類鈣鈦礦雜合物是天然量子阱半導體材料，可能兼具有機材料和無機材料的優(yōu)良性能，在微電子領域有很大應用潛力。
　　碘化亞錫基層狀類鈣鈦礦有機-無機雜合物既具有無機物的半導性，又具備有機物的易成膜性，能在室溫附近用簡單工藝低成本制作成大面積的薄膜，在微電子領域有很大應用潛力。但是，目前獲得的雜合物，其遷移率和載流子濃度都偏低，帶隙過大，

2、還不能完全滿足應用要求。因此，尋找新的、高遷移率、高載流子濃度的雜合物是該類材料研究的主要發(fā)展方向。有效降低該類雜合物帶隙對其實際應用有重要意義。
　　本文選擇亞銅摻雜的碘化亞錫基雜合物(R-NH3)2Sn1-xCuxI4-x作為研究對象，其中，有機胺有三種，分別為：β-苯乙胺、4-氟苯乙胺和4-氯苯乙胺，期望亞銅摻雜提高其載流子濃度，引入帶鹵素的有機元降低其帶隙。論文采用溶劑熱法制備目標產物，研究不同亞銅摻雜量下目標產物的合成，

3、獲得最佳合成工藝，并對產物的結構和性能進行研究，考察不同亞銅摻雜量、不同有機元對產物帶隙的影響。
　　研究結果表明，溶劑熱法合成出的亞銅摻雜的碘化亞錫基雜合物為典型的層狀結構，比常規(guī)液相法摻入的亞銅含量更高，但亞銅含量仍然難以精準控制。對雜合物結構的分析表明，有機元不同時，兩相鄰鈣鈦礦層之間的層間距有變化，按照β-苯乙胺、4-氟苯乙胺和4-氯苯乙胺有機元的順序，相應雜合物層間距增大，但與理論預測值不相符合，說明不同有機元在雜合物內

4、的空間排列并不相同。這種不同導致了有機元-無機元之間的相互作用不同，因此無機層的鍵長鍵角隨有機元的變化而變化，從而改變了雜合物的能帶結構。雜合物的紫外可見吸收光譜表明，亞銅由于摻入量太低，對體系的能帶沒有顯著影響，但有機元不同時，雜合物的帶隙不同，引入鹵素后吸收邊有明顯紅移。有機元為β-苯乙胺時，帶隙約在1.78eV；有機元為4-氟苯乙胺時，帶隙約為1.3eV；有機元為4-氯苯乙胺時，帶隙約為1.45eV。這說明有機元中鹵素的引入有效的