ZnO/SnS纳米异质结阵列的制备及光电特性研究

被引量 : 0次 | 上传用户:hngyssh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
针对新型半导体材料ZnO及SnS各自的特点及性质,本文通过热蒸发及电镀工艺,在水热合成法制备的取向n型ZnO纳米线阵列上包覆一层p型SnS半导体膜层,组成n-ZnO/p-SnS核壳结构的ZnO/SnS纳米异质结阵列,研究了其生长机理、微结构及光电特性。研究结果可为开发新型太阳能电池、紫外探测器、LED器件及传感器提供研究基础。本论文主要研究内容如下:(1)采用水热合成法制备了取向ZnO纳米线阵列。实验中,以锌片作为衬底,以氨水溶液为反应溶液,在反应釜中制备了ZnO纳米线阵列。通过改变反应溶液的浓度、压强和反应时间,在不同条件下,制备了不同的ZnO纳米线阵列样品。利用扫描电子显微镜(SEM)、X-射线衍射(XRD)光谱和光致发光(PL)等测试技术,对制备样品的表面形貌、晶体结构、择优取向性及光致发光特性进行了分析表征,建立了各种形态与反应条件间的对应关系,讨论了实验条件对纳米线生长结构的影响。(2)论文采用真空蒸发法、电沉积法在Si片及取向ZnO纳米线阵列上沉积或包覆了SnS膜层,制备了n-ZnO/p-SnS核壳纳米异质结阵列。利用XRD光谱、SEM、PL光谱等对样品的微结构及形貌进行了分析表征,并开展了不同条件下制备样品的对比分析。通过改变电压、溶液浓度、反应时间等条件,研究了电沉积法实验条件对制备的SnS晶体包覆层性能的影响;通过改变反应温度、真空度、样品架与蒸发源间距离等条件,分析了真空蒸发法实验条件对制备的SnS晶体膜层性能的影响。并对两种方法制备的样品进行了对比分析,发现电沉积法制备的SnS包覆层效果较好。最佳工艺条件为,反应溶液的浓度为5mmol,时间10s,电压为0.2V。论文还研究了退火处理对电沉积法制备的ZnO/SnS异质结样品的作用效果。发现样品经200℃温度,进行1h退火处理后,异质结中SnS样品的结晶度有所提高,生长缺陷明显减少,pn异质结的IV接触特性有所改善,光电特性较好。(3)论文研究了制备出的n-ZnO/p-SnS核壳结构纳米异质结阵列的光电特性。发现ZnO纳米线直径越大,ZnO/SnS纳米异质结形成pn结的内阻就越小,阵列的IV接触特性就越好;反之,纳米线直径越小,因比表面积增加,pn结的内阻及接触势垒就越大。电沉积法形成的ZnO/SnS纳米异质结阵列的接触特性好于热蒸发法制备的样品。随ZnO纳米线直径的减小,异质结阵列的光电流逐渐增大。在相同的沉积条件下,电沉积溶液浓度过高或过低都会造成SnS包覆层厚度过厚或过薄,都会影响pn结样品的接触特性及光电转换特性,实验发现:电镀中,SnCl2·2H2O溶液浓度为5mmol时制备的样品光电性能最佳。
其他文献
模具寿命是直接影响产品质量、加工效率和成本的重要因素之一。而磨损是模具的最主要的失效形式,模具的磨损直接影响模具寿命,同时也会引起工件划痕、拉毛等缺陷,从而降低了产品
当今世界科学技术迅猛发展,人类已步入信息化时代,如何在新形势下取得战争的主动权和战争的胜利,正是我军新军事变革所要考虑的问题,而其中最关键的是新型高素质军事人才的培
一般条件下, ZnO半导体材料主要表现为n型导电特性,制约了ZnO基太阳能电池及光电器件应用开发,本论文利用具有较好的p型导电稳定性的Cu2O半导体材料与ZnO半导体结合,开展了ZnO/Cu
随着我国综合实力的不断增强,人们的生活质量有了很大程度的提高,开始享受生活,追求理想。音乐、美术、文化在这种形势下得到快速的发展。音乐能够缓解人们的生活压力,丰富人
研究目的以高血压病患者为主要观察对象,采集脉诊客观参数及其他信息数据,利用XGboost算法构建肝火亢盛证在高血压病人群中的诊断评估模型,并探索肝火亢盛证在全样本中的特征
本研究以福建大昌生物科技实业有限公司生产的7种不同型号的大黄鱼膨化饲料为研究对象,通过测定其入水后的溶胀率、溶失率、化学需氧量(COD)、总氮、总磷、氨氮、硝酸盐氮与亚硝
本文研究的是觉乃藏族的女性服饰,觉乃藏族是甘南藏族自治州卓尼县境内的一支特殊的藏族支系。该族的女性梳着三根粗大的辫子,当地人形象地称她们为“三格毛儿”。她们不穿藏族
<正>在层出不穷的仿冒面前,如何向中国消费者卖出一张几十万元的椅子,成为奢侈品家具销售商的终极思考7月,央视曝光了达芬奇家居的"伪进口"事件,媒体的层层追击,工商部门的事
唯美的抒情风格、优美的意境、口语化的语言构成了孙梨早期作品的写作特征,而孙犁早期创作又是个体经验写作与政治抒情写作的糅和,且在政治抒情写作大背景下实现了个体写作.
我国水墨动画从20世纪60年代开始发展,创作者在动画制作过程中引入具有悠久历史的水墨画,其表现的特殊意境和画面突破了传统动画片的艺术格调。水墨动画体现中国动画片的创新