錫硫化物納米結(jié)構(gòu)的制備與物性研究.pdf

1、近年來(lái),納米材料引起了人們的廣泛關(guān)注和研究。基于能源的消耗與現(xiàn)有儲(chǔ)備量的矛盾,越來(lái)越多的國(guó)家和科研機(jī)構(gòu)都把目光投向了太陽(yáng)能資源。結(jié)合納米科學(xué)技術(shù),制造低成本、無(wú)毒且具有高轉(zhuǎn)換效率的太陽(yáng)能電池成為廣大科研工作者的共同目標(biāo)。錫硫化物都是一些重要的半導(dǎo)體材料,具有良好的光電性能。如二硫化錫是一種n型半導(dǎo)體材料,其光學(xué)帶隙為2.46eV,非常適合作為太陽(yáng)電池的窗口層；三硫化二錫有很高的各向異性導(dǎo)電性,可用于檢測(cè)和產(chǎn)生紅外線等。錫硫化物在光電轉(zhuǎn)換

2、器件及太陽(yáng)能光伏技術(shù)等方面具有相當(dāng)大的潛在應(yīng)用價(jià)值。
　　 本文主要圍繞錫硫化物納米結(jié)構(gòu)的可控制備及其物理性能展開研究,發(fā)展制備錫硫化物納米結(jié)構(gòu)的簡(jiǎn)單方法,探索各種實(shí)驗(yàn)條件對(duì)錫硫化物納米結(jié)構(gòu)形貌的影響,尋求合成錫硫化物納米結(jié)構(gòu)的最佳條件。采用化學(xué)氣相沉積法,以錫和硫?yàn)樵床牧?通過控制反應(yīng)物配比、溫度分布、氣壓、載氣流量以及催化劑等宏觀實(shí)驗(yàn)條件,從而實(shí)現(xiàn)錫硫化物納米結(jié)構(gòu)的可控合成。采用掃描電子顯微鏡及自帶的能量色散譜儀、X射線衍射

3、儀、紫外-可見-近紅外分光光度計(jì)等技術(shù)手段對(duì)所制備的納米材料的形貌、晶體結(jié)構(gòu)以及電子能帶結(jié)構(gòu)等進(jìn)行表征。實(shí)驗(yàn)成功制備出了以下兩種錫硫化物自組裝納米結(jié)構(gòu)：⑴大面積內(nèi)均勻致密、類似花瓣?duì)畹亩蚧a納米片,其厚度為幾十個(gè)納米,寬度為1微米左右。測(cè)試結(jié)果表明二硫化錫納米片是一種六方結(jié)構(gòu)的直接帶隙半導(dǎo)體,其能隙寬度為2.46eV。⑵大面積內(nèi)排列致密的三硫化二錫納米線陣列,其橫向尺度為100納米左右,長(zhǎng)約幾個(gè)微米。測(cè)試表明三硫化二錫納米線是一種正交