納米PbS-ZnO的制備及光電性能的研究.pdf

1、基于納米材料的光電探測器有著廣泛應(yīng)用，納米ZnO作為一種很好的紫外探測器材料，良好的性能以及低廉的成本使它成為紫外探測器最有潛力的材料之一；PbS廣泛用于紅外探測器材料，其結(jié)構(gòu)可靠，性能卓越，成本低廉。如何進一步提高納米ZnO、PbS的光電探測性能，并發(fā)展能同時檢測紫外光、可見光和紅外光的光電探測器件是研發(fā)光電探測器件迫切需要解決的問題，因而具有重要的科學(xué)意義和實際意義。本文制備了納米PbS以及納米PbS/ZnO復(fù)合物，采用XRD，Ra

2、man，TEM，XPS，UV-Vis-IR漫反射吸收光譜和熒光光譜等測試方式進行表征，研究了其光電探測性能以及ZnO-PbS界面效應(yīng)對光電探測性能的影響。本文的研究的主要內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　1.以Pb(NO3)2及Na2S為反應(yīng)物，制備了納米PbS，XRD分析表明所制備的納米PbS具有方鉛礦結(jié)構(gòu)，且存在少量的PbO·PbSO4,納米PbS其平均晶粒尺寸在18.2nm左右，該納米PbS在紫外-可見-紅外光區(qū)域有很強的吸收；采用刮涂

3、法制備了具有FTO導(dǎo)電玻璃/納米PbS/FTO導(dǎo)電玻璃結(jié)構(gòu)的光電探測器件，測試了該光電探測器件在紫外、可見和近紅外光照射下的光電性能，結(jié)果表明該光電探測器件在365nm紫外光，470、530及630nm的可見光照射下，有一定光電探測性能，但其光電響應(yīng)和恢復(fù)時間均較長；該光電探測器件在750、850、940nm近紅外光照射下，其光電流很小。
　　2.以Pb(NO3)2及Na2S為反應(yīng)物，在納米ZnO表面生成納米PbS，制備了具有不同

4、界面結(jié)構(gòu)、Pb/Zn摩爾比為1:12的PbS/ZnO納米復(fù)合物。本文通過改變在ZnO懸濁液中加入Pb(NO3)2及Na2S的先后次序，調(diào)控PbS/ZnO納米復(fù)合物的界面結(jié)構(gòu)：A）在ZnO懸濁液中，先加入Pb(NO3)2，再加入Na2S，所制得的的PbS/ZnO納米復(fù)合物記作PbS/ZnO-A；B）在ZnO懸濁液中，先加入Na2S，再加入Pb(NO3)2，所制得的PbS/ZnO納米復(fù)合物記作PbS/ZnO-B。采用XRD、Raman、TE

5、M、XPS、UV-Vis-IR等分析測試手段對其進行了表征；結(jié)果表明PbS/ZnO-A中PbS納米晶與 ZnO納米晶緊密接觸，PbS/ZnO界面缺陷少；PbS/ZnO-B中PbS納米晶與ZnO納米晶形成了無序?qū)覼nS界面層，PbS/ZnO界面缺陷多。發(fā)現(xiàn)不同PbS/ZnO界面對PbS/ZnO納米復(fù)合物的光電探測性能具有很重要影響。PbS/ZnO-A在可見光、近紅外區(qū)域的光電探測性能中有比PbS/ZnO-B以及與PbS/ZnO-A同樣摩爾