掺Zn改善SnS2光电薄膜的性能

热蒸发制备Zn掺杂SnS2薄膜,研究不同Zn含量及热处理条件对薄膜的物相结构、表面形貌和光电性能的影响。实验给出用Sn∶S=1∶1.08(wt)混合粉末沉积的薄膜,经380℃、15min热处理后得到简单正交晶系的SnS2薄膜;9(wt%)掺Zn后的薄膜热处理条件为370℃、20min。Sn、S和Zn分别以正4价、负2价和正2价存在于薄膜中。SnS2薄膜的直接光学带隙为2.12eV,掺Zn后为2.07eV;薄膜的电阻率从未掺Zn时的4.97×102Ω.cm降低到2.0Ω.cm,下降了两个数量级,所有SnS2薄膜导电类型均为N型。     

Zn掺杂SnS薄膜的表征及光学特性

真空共蒸发制备掺Zn(2%,4%(质量比))的SnS薄膜。研究热处理对Zn掺杂SnS薄膜的结构、表面形貌、化学组分及光学特性的影响。实验给出2%掺Zn薄膜经300℃,40 min热处理后,得到正交晶系的SnS多晶薄膜。掺Zn可一定程度抑制薄膜中S的损失,使薄膜体内Sn∶S元素化学计量得到改善,从未掺Zn的Sn∶S比为1.90∶1降到1.38∶1(2%)及1.36∶1(4%)。掺Zn后SnS薄膜的吸收边都发生红移,光吸收系数高达105cm-1。未掺Zn薄膜的直接光学带隙1.95 eV,掺Zn是1.375 eV(2%)和1.379 eV(4%)。Sn和S在薄膜中分别呈+2和-2价态,Zn以间隙和替位两种状态存在。     

热蒸发法制备SnS薄膜及其表征

用热蒸发技术在ITO玻璃基片上沉积SnS薄膜.通过对该薄膜进行结构、成分和表面形貌分析,表明它是具有正交结构的SnS多晶薄膜;相对于恒电流电沉积法制备的SnS薄膜来说,该薄膜颗粒更细,粒径在(60～100) nm,并且它的均匀性和对基片的附着力也更好.通过测量薄膜样品的反射和透射光谱,得到其直接禁带宽度Eg=1.34 eV,在基本吸收边附近的吸收系数大于2×104 cm-1.该薄膜的导电类型为p型,电阻率的数量级为10-2 Ω·cm.因此,用热蒸发技术制备出的SnS薄膜的质量和性能都比较理想,该薄膜非常适合做太阳能电池的吸收层.     

Sb掺杂Sn2S3薄膜的表征及电学特性

真空蒸发制备Sb掺杂Sn2S3多晶薄膜。研究不同比例Sb掺杂对Sn2S3薄膜的电学、结构、表面形貌、化学组分的影响,实验给出掺Sb5%薄膜经380℃热处理30 min可获得结构良好正交晶系的Sn2S3∶Sb多晶薄膜,薄膜的电阻率从未掺杂时的79kΩ.cm降到23.7Ω.cm,下降了三个数量级。Sn2S3薄膜表面为颗粒状,体内化学计量比Sn/S为1∶1.49,与标准计量比非常接近;掺Sb(5%)后为1∶0.543,Sn过量。Sn和S以Sn2+,Sn4+,S2-形式存在于薄膜中;Sb元素显示正5价,部分Sb5+进入晶格替位Sn4+。     

SnS_2纳米薄膜的制备及结构和光学特性

采用真空热蒸发法,在玻璃衬底上制备纳米SnS2薄膜。研究不同Sn和S配比及不同热处理条件对薄膜性能的影响。实验给出采用Sn∶S=1∶1.5摩尔比混合粉末制备的薄膜,经T=430℃,t=40min氮气保护热处理可获得性能良好的SnS2纳米多晶薄膜。薄膜呈n型、表面结构较致密,平均晶粒尺寸为77nm,直接光学带隙约为2.02eV。     

Zn掺杂Sn2S3薄膜的特性

高纯Sn和S粉按1∶0.41%(质量分数)配比,均匀掺入9%(质量分数)的高纯Zn粉,单源共蒸发沉积薄膜后再进行热处理,得到Sn2S3∶Zn薄膜。XRD分析显示,380℃,55min热处理得到简单正交晶系的纯Sn2S3薄膜。掺Zn 9%(质量分数)的薄膜经370℃热处理15min得到的薄膜仍属简单正交晶系。掺Zn后Sn2S3薄膜的表面均匀和致密性变好,平均晶粒尺寸从未掺Zn时的35.69nm增加到58.80nm。Sn2S3薄膜的导电类型均为N型,掺Zn后薄膜的电阻率为60.5(Ω·cm),比未掺杂时降低1个数量级。Sn2S3薄膜的直接光学带隙为1.85eV,本征吸收边为551nm;Sn2S3∶Zn 9%(质量分数)薄膜的光学带隙1.41eV,本征吸收边873nm发生红移,Sn2S3薄膜的光吸收系数均达到105cm-1。     

在GaAs上用电子束蒸发淀积LaB_6薄膜及其界面的电学特性

用自制的简便电子束蒸发炉,在GaAs(100)表面上蒸发淀积了良好的LaB_6薄膜,由AES分析表明膜成分的化学配比正确,并制成LaB_6/GaAs肖特基二极管,基势垒高度为0.75eU(Ⅰ-Ⅴ法),理想因子为1.1,反向击穿电压达16V,表明LaB_6作为GaAs MESFET的栅材料是合适的。     

沉积温度对Gd掺杂CeO2电解质薄膜生长及电学特性的影响

采用反应射频磁控溅射技术,在非晶石英衬底上不同温度下制备了纳米多晶Gd掺杂CeO2(简称GDC)氧离子导体电解质薄膜,采用X射线衍射仪、原子力显微镜对薄膜物相、晶粒大小、生长形貌进行了表征,利用交流阻抗谱仪测试了GDC薄膜的电学性能.结果表明,GDC薄膜生长取向随沉积温度而变化:300-400℃时为强(111)织构生长,而500-600℃时薄膜趋于无规则生长;随着沉积温度的升高,薄膜的牛长形貌由同一取向的大棱形生长岛转变为密集球形小生长岛;GDC多晶薄膜的电导活化能约为1.3eV,接近于晶界电导活化能值,说明GDC交流阻抗主要源于晶界的贡献;晶界空间电荷效应导致GDC薄膜电导率随晶粒尺寸而变化,晶粒尺寸越小,电导率越大.     

C掺杂浓度对ZnO薄膜电学和结构的影响

采用射频磁控溅射法在石英玻璃衬底上成功制备了不同C掺杂浓度的ZnO∶C薄膜,借助于X射线衍射仪(XRD)、霍尔测试(Hall)、X射线光电子谱(XPS)和拉曼散射光谱(Raman)等测试手段系统研究了ZnO薄膜的结构、电学以及拉曼特性并分析了C在ZnO薄膜中存在形式。结果表明,所有薄膜都呈纤锌矿结构并具有高度的c轴择优取向。随着C掺杂浓度的增加,薄膜的n型导电性能不断增强,其主要原因是ZnO薄膜中的C替代Zn位起施主作用。     

掺杂SnS薄膜的制备及电学性能

硫化锡（SnS）具有很高的光吸收系数和合适的禁带宽度，又无毒性，因此在太阳电池等光电器件中具有潜在应用价值。本文用真空蒸发法制备掺杂的SnS薄膜，掺杂源有Sb、Sb：O3、Se、Te、In、In2O3、Se和In2O3的混合物。对各种掺杂SnS薄膜的厚度、电流-电压（Ⅰ—Ⅴ）特性等进行了表征，并计算了其电阻率和光电导与暗电导的比值（Gphoto／Gdark）。结果表明较有效的掺杂源是Sb，Sb掺杂的薄膜电阻率比纯薄膜的电阻率降低四个数量级，Gphoto／Gdark增加约一倍。同时，研究了Sb掺杂量对SnS薄膜电学性能的影响，表明Sb的最佳掺入量约为1．3wt％～1．5wt％。     

Sn膜硫化合成SnS薄膜及其性能研究

用热蒸发法技术在ITO透明导电玻璃上沉积一层Sn膜，将其装入石墨盒里后，放在真空炉里面硫化处理，硫化温度在150-350℃之间。通过对在不同温度下硫化的薄膜进行结构、成分和表面形貌分析，表明退火温度在230-250℃之间时所制得的薄膜为正交结构的SnS多晶薄膜，其均匀性和对基片的附着力都较好，具有（111）方向优先生长，薄膜粒径在200-800nm。通过测量薄膜样品的反射和透射光谱，计算得到其直接禁带宽度Eg=1．38eV，在基本吸收边附近的吸收系数大于10^4／cm，用霍尔测量系统测得其导电类型为P型，适合应用于太阳能电池的吸收层材料。     

Structural and optical properties of SnS nanoparticles and electron-beam-evaporated SnS thin films

SnS nanoparticles were synthesised by the precipitation method using SnCl₂.2H₂O and Na₂S.xH₂O and the nanoparticles were characterised by X-ray diffraction (XRD) and Fourier transform infrared (FTIR) analysis. From the particles’ XRD pattern, a strong peak at 2θ = 31.5? was observed, which confirms the Herzenbergite orthorhombic crystal structure of SnS. The FTIR result also confirmed the SnS nanoparticles at 2354 cm^?1 and 615 cm^?1. Second, thin SnS films were prepared on a glass substrate by the electron beam evaporation technique at room temperature and annealed at 100°C, 200°C and 300°C. The effect of the annealing temperature on structural and optical properties of the SnS films was characterised by XRD and ultraviolet–visible (UV–Vis) analysis. From the experimental studies, optical absorption of SnS films increases with respect to the annealing temperature, while the values of band gap energy (E_g) get reduced from 1.77 to 1.57 eV.     

Synthesis,characterization, and gas-sensing performance of macroporous Zn-doped NiO thin films for ammonia gas detection

Journal of Materials Science: Materials in Electronics - Zinc-doped nickel oxide (NiO:Zn) thin films have been synthesized by chemical spray pyrolysis (CSP), then we have studied the structural,...