溶液激发方式对化学水浴法沉积CdS薄膜生长的影响

化学水浴法是目前制备CdS薄膜的主流方法之一,其中对溶液实施不同的溶液激发方式会对薄膜的性能产生很大影响。采用4种不同的溶液激发方式:搅拌法、静置法、超声法、摇晃法以化学水浴法沉积了CdS薄膜。采用台阶仪、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和原子力显微镜等系统地研究了这4种不同的溶液激发方式对CdS薄膜的生长速度、晶体结构与表面形貌的影响。实验结果表明,随着沉积时间增加,CdS薄膜的厚度都会逐渐增加并最终趋于一恒定值。搅拌法与摇晃法制备的CdS薄膜具有更快的生长速度、更大的颗粒尺寸以及更加粗糙的表面形貌。采用静置法沉积薄膜在沉积时间较短时,薄膜表面存在大面积的由尺寸12 nm的小颗粒构成的区域。随着沉积时间增加,该区域面积逐渐减小进而消失。通过对薄膜表面形貌随沉积时间增加的演化过程的研究,在一定浓度下CdS薄膜的生长是离子-离子生长机制。通过对比不同溶液激发方式沉积的CdS薄膜的表面形貌,分析了不同溶液激发方式对CdS薄膜形貌的影响。     

沉积温度对化学水浴法CdS薄膜物理性质的影响

研究了化学水浴法制备的CdS薄膜微观结构与其带隙宽度的关系。采用台阶仪、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、分光光度计、扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和能谱仪(EDS)等对不同沉积温度下制备的CdS薄膜的生长速率、晶体结构、光学性质、表面形貌和薄膜组分及其相互间关系进行了研究。随着沉积温度升高,薄膜沉积速率变快,H(002)晶面间距相应增加,带隙宽度逐渐下降。同时CdS薄膜的表面变得更为光滑。结合能谱分析发现,随着沉积温度上升,CdS薄膜的中硫的含量相应增加,薄膜中Cd/S原子比例更加接近于1∶1。CdS薄膜晶格常数的增加造成了带隙宽度的下降。而晶格常数的变化则归因于沉积温度的变化对薄膜中硫的含量的影响。沉积温度上升会促进OH-离子与硫脲的反应,加速S2-离子的释放,从而导致溶液中S2-离子浓度上升。在CdS薄膜的生长过程中会有更多硫进入到薄膜中,使得薄膜中的硫空位减少。而硫空位的减少会使薄膜晶体结构更加完整,导致晶格常数上升,更加接近于体材料的晶格常数。     

Gd掺杂CdTe薄膜的结构和光学特性研究

用真空热蒸发法在玻璃衬底制备CdTe和Cd掺杂CdTe薄膜.研究热处理和Gd掺杂量对CdTe薄膜结构、光学特性的影响.结果表明,薄膜均为立方闪锌矿结构,Gd的掺入没有改变薄膜的晶体结构,但使薄膜的晶粒尺寸减小,晶格常数和晶胞体积略有增大,并使其择优取向由[220]晶向变为[111]晶向.掺Gd使薄膜在可见光范围透过率增强,但对光能隙影响不大.     

CdS/CdS和CdS/Dy/CdS薄膜结构及其XPS分析

采用化学水浴法制备了结构为CdS/CdS的薄膜,并结合电子束真空蒸发法,在两层CdS之间沉积一层Dy单质制备了结构为CdS/Dy/CdS的Dy掺杂薄膜。XRD和SEM测试表明,未掺杂的薄膜为沿(111)晶面择优生长的立方相闪锌矿结构,但是含有Dy掺杂层的CdS薄膜则为立方相和六方相的混合结构,并且掺Dy后CdS的晶粒尺寸和晶格常数变大。XPS分析表明,两种样品均富Cd,掺Dy有助于降低薄膜中O和C的含量,进而抑制薄膜中氧化物的形成;未掺杂时薄膜表面和内部Cd、S的原子比分别为1∶0.63和1∶0.71,掺Dy后分别提高到1∶0.81和1∶0.83,更接近CdS的化学计量比,而且组分更加均匀。     

Dy掺杂ZnTe薄膜的结构及光学特性

利用真空蒸发的方法制备ZnTe多晶薄膜,并采用双源法对薄膜进行了稀土元素Dy的掺杂.用XRD、紫外可见分光光度仪对薄膜的性质进行了表征.结果表明,当原子配比Zn:Te=1:0.7,热处理温度T=500℃时,可制备较理想的ZnTe多晶薄膜.稀土Dy掺杂并未改变样品的物相结构,但使薄膜光吸收增大而光学带隙减小.     

钨掺杂氧化锌薄膜的结构与光学性能的研究

实验采用溶胶-凝胶法在石英玻璃衬底上制备了掺杂不同钨离子浓度氧化锌薄膜.研究了钨离子的浓度变化对氧化锌薄膜结构与光学性能的影响.测试结果表明,钨离子的掺入使氧化锌薄膜的晶体质量得到提高,衍射峰位置向低衍射角度方向移动,导致薄膜的光学带边发生收缩,即产生＂红移＂现象.随着钨离子浓度增加,氧化锌薄膜光致发光强度表现为先增加而后出现浓度淬灭现象.     

电化学沉积CdS薄膜及其在CZTS薄膜太阳能电池中的应用

采用硫代硫酸钠、硫酸镉,配以有机酸NTA调节溶液pH值,首次在碱性环境中电沉积制备CdS薄膜,并将其应用到Cu2ZnSnS4(CZTS)薄膜太阳能电池中作为缓冲层.实验探讨了pH值、溶液浓度、沉积电位对薄膜晶体结构、形貌、界面等微观结构以及光学特性的影响、在pH值为9.36、Cd2+浓度为0.025 mol/L、沉积电位为-1.7 V时,获得了表面均匀致密而无针孔、近化学计量原子比、禁带宽度为2.4 eV的CdS薄膜,将其应用于CZTS薄膜太阳能电池中,所制备的缓冲层CdS薄膜展现了与CZTS薄膜良好的匹配性,CZTS/CdS的p-n结质量得到改善.     

水热法制备稀土掺杂纳米TiO_2薄膜及光催化降解性能研究

以Ti(SO4)2水溶液为前驱物,尿素为沉淀剂,采用水热法在玻璃基片上制备了稀土离子掺杂的TiO2薄膜。以薄膜对紫外光吸收值为指标,考察了水热反应时间、镀膜次数、掺杂稀土离子的种类、掺杂量对紫外光吸收性能的影响,确定了掺杂薄膜最佳制备条件:在1.0mol/L尿素溶液中,温度为160℃,反应10h,镀膜两次,稀土最佳掺杂量为n(La)=0.9%或n(Eu)=1.1%(n为摩尔比),掺镧元素的效果好于掺铕元素。利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所制备的TiO2薄膜的相结构及形貌进行了分析和表征,结果表明,所制备的薄膜均匀、致密、无可视缺陷。以甲基橙为光催化降解的探针化合物,探讨了TiO2薄膜光催化降解性能,结果表明,掺杂稀土离子的TiO2薄膜对光催化降解性能远优于未掺杂的TiO2薄膜。     

Pr基块体非晶的制备及特性研究

在铜模铸造条件下制备了直径5mm的P r61Cu19N i10A l10大块非晶合金,在普通DSC条件下观察了这种合金的玻璃转变温度。对制备的非晶合金进行晶化处理,测定了不同处理温度下的电阻率,观察了P r61Cu19N i10A l10块体合金的缓冷凝固组织。发现随晶化程度的增加,合金样品的电阻率下降,完全晶化后合金的电阻率比非晶态的电阻率低14%。P r61Cu19N i10A l10块体合金的缓冷凝固组织由大量细小规则的树枝状晶和少量共晶组织组成。     

钕掺杂对TbFeCo薄膜磁光性能的影响

采用射频磁控溅射方法制备了非晶磁光 ,并在TbFeCo中引入Nd ,以提高薄膜的本征克尔角。测试了薄膜的磁光性能 ,研究了薄膜成分对其磁光性能的影响。结果表明 ,在TbFeCo薄膜中掺入一定量的Nd ,可显著提高薄膜的磁光性能 ,薄膜的磁光克尔 (Kerr)角可达 0 47°,矫顽力可达 3 .4× 10 5A·m- 1 。但Nd的掺入量过高 ,反而使薄膜的磁光性能恶化     

纳米WO_3薄膜材料的制备及掺杂改性研究

对制备纳米WO3薄膜的主要方法进行综合分析比较,综述通过掺杂不同元素对纳米WO3薄膜性质的影响,并展望纳米WO3薄膜材料的发展前景。     

Ti~(4+)掺杂ZnO复合材料的制备及其光学性能研究

以氧化锌(Zn O)和二氧化钛(Ti O2)为原料,采用固相反应法制备了掺杂不同Ti4+摩尔分数(x)的Zn O复合粉体。Zn O复合材料在经过温度为500℃,时间为3 h的煅烧之后,通过X射线衍射仪(XRD)、拉曼光谱仪、紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱仪、红外光谱仪(IR)和扫描电镜(SEM)对复合材料的结构和光学性能进行了表征。研究结果表明,所有的Zn O复合材料都保持了Zn O的纤锌矿晶体结构,而过量Ti的掺杂则会降低Zn O的结晶度。另外,Zn O复合材料的光学性能因为Ti的掺杂有了很大的改变。复合材料在IR图中的Zn-O的特征吸收峰位置与纯Zn O相比出现了明显的蓝移,且吸收峰随着Ti掺杂浓度的增大而逐渐变宽。与此同时,复合材料的UV-Vis吸光度较纯Zn O显著下降,但禁带宽度随着Ti掺杂浓度的增大而明显增大。当Ti掺杂摩尔分数x=20.17%时,Ti O2能很好的融入到Zn O粉体中,且粉体晶粒较小,结晶质量高,界面颗粒接触比较紧密。     

无污染掺杂方式制备Mo-La粉末及其加工性能研究

针对固液掺杂方式制备Mo-La粉末的NO2气体污染性问题,本文通过改变掺杂方式,研究了固-固掺杂、固-固+悬浊液掺杂、固-固+喷水雾掺杂3种掺镧方式对钼镧掺杂粉及其后续烧结与加工性能的影响。结果表明:3种掺杂方式所制备的钼粉表现出不同的烧结特性与加工性能。而采用固固+喷水雾掺杂所制备的钼镧合金粉具有与固-液掺杂几乎相近的粉末形貌与烧结特性。所制备的钼镧合金丝具有高的抗拉强度,对具有污染问题的固-液掺杂制备Mo-La合金粉末起到很好的替代作用。     

不同生长温度对Ga掺杂ZnO透明导电薄膜性能的影响

采用磁控溅射方法在普通载玻片衬底上制备了Ga掺杂的ZnO(GZO)透明导电薄膜,并研究了不同生长温度对GZO透明导电薄膜的结构性能、电学性能及光学性能的影响.制备的GZO透明导电薄膜均沿(002)方向的择优取向生长,薄膜的表面形貌为蠕虫状,表明薄膜内存在较大的残余应力.随着生长温度的升高,GZO薄膜的电阻率先减小后增大,在生长温度为250℃时,薄膜的最低电阻率为1.91×10-3 Ωcm.不同生长温度下所制备的GZO薄膜在可见光波段的平均透过率均大于90％,薄膜具有优异的光学特性.     

碳包覆CdS纳米颗粒的光学性能研究

采用水热法制备了核壳结构的碳包覆CdS纳米颗粒(CdS@C),利用X射线衍射、高分辨透射电子显微镜和光谱仪研究了碳包覆层对CdS@C的微观结构与光学性能影响.结果表明,碳包覆CdS纳米颗粒具有明显的核壳结构,内核为六方纤锌矿结构CdS,外壳为碳层.颗粒形貌主要为球形或椭球形结构,粒度均匀,分散性良好,粒径分布在20～6...     

射频磁控溅射法制备Ti掺杂ITO薄膜的厚度对膜结构与光电性能的影响

利用Ti掺杂ITO靶材,采用单靶磁控溅射法在玻璃基底上制备厚度为50~300 nm的ITO:Ti薄膜。借助X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、可见光分光光度计、霍尔测试系统和四探针电阻测量仪,研究薄膜厚度对薄膜的晶体结构、表面形貌和光电性能的影响。结果表明:ITO:Ti薄膜呈现(400)择优取向,随薄膜厚度增加,薄膜的结晶程度增强,晶粒度增大,薄膜更致密。随薄膜厚度增加,薄膜的均方根粗糙度和平均粗糙度以及电阻率都先减小再增加,薄膜厚度为250 nm时,表面粗糙度最小,蒋膜厚度为200 nm时,电阻率最低,为2.1×10-3?·cm。不同厚度的薄膜对可见光区的平均透过率都在89%以上。     

AZO透明导电薄膜的性能和制备

AZO薄膜是一种应用广、发展快的高导电率、透光率的金属氧化物薄膜。文章基于国内外的发展情况,概述了AZO薄膜的光电性能、应用领域和不同的掺杂对AZO薄膜的性能影响。归纳了AZO薄膜的制备方法,着重介绍了磁控溅射沉积法制备AZO薄膜的几个工艺参数可能对AZO薄膜性能的影响。     

MOCVD法制备ZnS：Mn薄膜中锰掺杂浓度的实验研究

用ＭＯＣＶＤ方法制备ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜，研究了薄膜中锰浓度与ＴＣＭ源温度、衬底温度及ＴＣＭ源流量之间的关系。以ＭＯＣＶＤ方法生长的ＺｎＳ：Ｍｎ薄膜为发光层，制备了双绝缘层结构的交流薄膜电致发光显示器。     

Dy掺杂对ZnSe薄膜微结构的影响

利用真空蒸发的方法制备ZnSe多晶薄膜,并采用双源法对薄膜进行了Dy的掺杂.用XRD、紫外可见分光光度仪对薄膜的性质进行了表征.结果表明,当Zn、Se原子配比为0.9:1时可制备较理想的ZnSe多晶薄膜,稀土Dy掺杂并未改变样品的物相结构,但掺杂使薄膜的晶格常数及晶胞体积略有增大,还使得薄膜的晶粒尺寸及压应力变小,掺杂...