銻(Sb)摻雜Sn-,2-S-,3-薄膜的制備及結(jié)構(gòu)與光電特性.pdf

1、本文采用真空蒸發(fā)法在玻璃襯底上制備Sb摻雜Sn2S3薄膜，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下對薄膜進(jìn)行不同條件的熱處理，獲得了性能良好的正交晶系Sn2S3多晶薄膜。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴XRD分析顯示：采用Sn:S混合粉末比例為1：1.2(at%)制備出的薄膜，經(jīng)T=380℃、400℃、430℃，t=40min熱處理都可獲得正交結(jié)構(gòu)的Sn2S3薄膜，最佳熱處理?xiàng)l件為380℃處理40min，相應(yīng)的平均晶粒尺寸約為76.71nm。
　　

2、 ⑵在相同溫度條件下，摻Sb可明顯減少熱處理的時(shí)間。5%(質(zhì)量比)摻Sb制備的薄膜在T=380℃，t=30min熱處理后，可得到晶相結(jié)構(gòu)完整的Sn2S3多晶薄膜，平均晶粒尺寸為56.91nm。
　　 ⑶SEM分析給出，Sn2S3薄膜表面顆粒大小均勻，膜面致密，有輕微顆粒聚集現(xiàn)象。能譜分析給出：Sn2S3薄膜體內(nèi)化學(xué)計(jì)量比為1:1.49，與標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量比非常接近。摻Sb為5%的Sn2S3薄膜體內(nèi)Sn與S化學(xué)比例為1:0.543，化學(xué)

3、計(jì)量比偏離較大錫過量。
　　 ⑷XPS分析給出：Sn2S3薄膜表面Sn與S比例為1：1.4；摻Sb為5%的Sn2S3薄膜表面Sn與S比例為1:0.17，化學(xué)計(jì)量比偏失較大。Sn2S3薄膜中的Sn和S以Sn2+、Sn4+、S2-的形式存在，Sb元素顯示正5價(jià)。
　　 ⑸Sn2S3薄膜有良好的光吸收特性，在500nm以下對光完全吸收，直接光學(xué)帶隙在1.9-2.3eV。摻Sb5%后的Sn2S3薄膜光吸收非常強(qiáng)，相應(yīng)的直接光學(xué)帶