硫化物納米薄膜的制備、圖案及性能研究.pdf

1、硫化物半導體納米材料具有新穎的光電物理性質(zhì),具有較寬的光吸收范圍,可以大大提高光的吸收效率,可以制備超離子導體,在光致發(fā)光、光電轉換和傳感器等方面具有其它材料不可替代的作用,在太陽能光電池領域有較好的前景。由于在微電子行業(yè)、生物芯片、微機電系統(tǒng)等領域的重要應用,微米和納米尺度表面的微加工或圖案化技術得到迅猛發(fā)展。本文采用化學浴沉積法,結合自組裝膜(SAMs)修飾基底表面及紫外光刻技術,制備了CdS、In2S3納米薄膜及圖案化薄膜,并對薄

2、膜的光學、光電、電學等性質(zhì)進行了探討。主要研究內(nèi)容如下：
　　 ⑴利用化學浴沉積法制備CdS納米薄膜,探討了CdS納米薄膜的最佳生長條件,利用冷場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X射線光電子衍射儀(XRD)、X射線光電子衍射儀(XPS)進行了薄膜形貌和結構表征,并利用UV-Vis和電化學工作站進行薄膜光吸收性能和光電響應特性分析。研究結果表明:CdS在短波長區(qū)域有較強的吸收,符合作為窗口材料和過渡層的要求;光電性能測試表明CdS具有

3、較好的光電響應,呈特征n-型半導體特性。
　　 ⑵利用紫外光刻技術結合SAMs的特點制備了選擇性好、圖案邊界清晰、均勻完整的CdS納米薄膜,考察不同圖案尺寸大小對光學、光電、電學等性能的影響。研究結果表明:通過制備不同圖案尺寸大小的CdS納米薄膜,控制光電化學性能。
　　 ⑶利用化學浴沉積法制備In2S3納米薄膜,通過冷場發(fā)射掃描電鏡(FESEM)、X射線光電子衍射儀(XRD)、X射線光電子衍射儀(XPS)進行了薄膜形貌

4、和結構表征,并利用UV-Vis和電化學工作站進行薄膜光吸收性能和光電響應特性分析。研究結果表明:通過調(diào)節(jié)不同沉積時間可控制光電化學性能。
　　 ⑷利用紫外光刻技術結合SAMs的特點制備具有微圖案結構的In2S3納米薄膜,研究不同官能團的SAMs對于圖案化In2S3納米薄膜顆粒生長的影響,探討有效控制顆粒在基底表面的生長行為的有效方法,制備具有正負圖案的In2S3納米薄膜。研究結果表明:通過紫外光刻技術可以制各選擇性好、圖案邊界清