多元醇溶液化學(xué)合成SnS納米晶及其薄膜.pdf

1、窄帶的Ⅳ-Ⅵ族半導(dǎo)體由于其良好的光電效應(yīng)被廣泛應(yīng)用于紅外-近紅外探測器、太陽能電池、繼電器等領(lǐng)域中。其中SnS具有直接帶隙1.3 eV，間接帶隙1.1 eV，對可見光有很好的吸收，吸收系數(shù)>104 cm-1，理論光電轉(zhuǎn)換效率為25％，可作為太陽能電池的P層吸收材料。
　　 本文以二乙二醇為溶劑，氯化亞錫和硫代乙酰胺為反應(yīng)的錫源與硫源，加入分散劑及堿性添加劑，研究SnS納米晶的合成。實驗采用回流制備SnS納米晶，考察了各種工藝參數(shù)

2、，如前驅(qū)體種類、注入方式、回流溫度、回流時間、添加劑等對合成SnS納米晶的晶型、形貌以及光學(xué)性能的影響。
　　 結(jié)果表明，后注陽離子源的方式可以得到晶粒細小的納米晶；用硫代乙酰胺做硫源可以調(diào)節(jié)納米晶生成過程的反應(yīng)速率，進而控制產(chǎn)物的大小及形貌；反應(yīng)時間和反應(yīng)溫度，可以改變納米晶的尺寸；添加劑的種類以及添加量對產(chǎn)物的晶相有明顯的影響。
　　 在以三乙醇胺為添加劑的體系中，添加量較少時，生成閃鋅礦結(jié)構(gòu)的SnS，為片狀形貌；添

3、加量較高時，生成正交結(jié)構(gòu)的SnS，為形貌棒狀。回流時間和回流溫度對產(chǎn)物的粒徑大小及形貌影響不大，而添加劑的量對產(chǎn)物的物相及形貌影響較大。在以氨水為添加劑的體系中，生成的產(chǎn)物及添加劑的影響規(guī)律與三乙醇胺添加劑體系類似。水合肼添加劑體系中，主要得到晶粒細小、球狀形貌、正交結(jié)構(gòu)的SnS納米晶，回流溫度及回流時間對納米晶產(chǎn)物的形貌影響較大。通過控制回流溫度及時間，可以得到不同尺寸8～13nm的納米晶。閃鋅礦與正交結(jié)構(gòu)的SnS納米晶在光學(xué)性能上有