(CuInSe2)x(ZnSe)1-x和(Cu2SnSe3)x(ZnSe)1-x多组分半导体纳米晶的制备与表征

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半导体纳米晶在不断发展和完善的功能化纳米材料与器件中扮演着极为重要的角色,而纳米材料的合成更是纳米材料领域的重要课题之一。半导体纳米晶显示出了不同于本体材料的量子尺寸效应,已经被广泛地应用于太阳能电池、场效应晶体管、发光二极管、生物标记等领域。在这些半导体材料中,CuInSe2、CuInSe3等Ⅰ-Ⅲ-Ⅵ、Ⅰ-Ⅳ-Ⅵ族半导体材料,具有禁带宽度与太阳光谱相匹配,高理论转换效率、高光吸收系数、直接禁带、稳定性好等优点,因此成为了很有发展前景的下一代太阳电池;ZnSe是一种Ⅱ-Ⅵ族化合物直接带隙半导体材料,禁带宽度为2.7 ev,对于可见光波段的吸收较小生长过程中需要的温度比较低,是一种很好的替代毒性CdS作为太阳能电池缓冲层的材料。本论文采用了热注射法制备了(CuInSe2)x(ZnSe)1-x、(Cu2SnSe3)x(ZnSe)1-x多组分半导体合金纳米晶,通过XRD、EDS、UV-via、XPS、TEM等表征手段对样品的结构,元素组成,微观结构以及光学性能等进行了表征,并考察了不同反应条件对样品性能的影响。结果表明通过热注射法制备的半导体合金,其大小可控,带隙可调,合金比例可任意调节。所得产物的吸收边可覆盖至紫外-可见光-近红外范围,这使其在太阳能电池、光催化,生物荧光探针等多种领域有了更广阔的应用前景,可以按照不同的使用目的对太阳能进行合理而且更有效率的利用。
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