SnSe及Cu-,2-O半導體薄膜材料的電化學制備及其組成形貌分析.pdf

1、論文主要采用電化學法分別在多晶金片電極和單晶硅電極表面構(gòu)建了周期表Ⅳ-VIA型SnSe半導體薄膜；并在導電玻璃電極表面制備了Cu<,2>O半導體化合物薄膜。采用多種電化學方法及X-射線衍射(XRD)、X-射線電子衍射能譜(XPS)等對薄膜沉積機理和化合物形態(tài)進行了研究和表征；同時用掃描電子顯微鏡/X-射線衍射能譜(SEM/EDX)，原子力顯微鏡(AFM)對薄膜的表面形貌進行了表征分析。主要內(nèi)容有： 1．在常溫常壓下用電化學原子層

2、外延法(ECALE)在多晶金片狀電極表面構(gòu)建了SnSe化合物。在循環(huán)伏安法初步研究Se和Sn欠電位沉積行為的基礎上，系統(tǒng)地確定了它們的沉積電位、沉積電位與沉積圈數(shù)的相關性；用電流時間曲線(i-t)法作為制備該半導體化合物的主要手段；從所制備不同厚度的薄膜呈現(xiàn)不同顏色特征判斷，該薄膜材料具有光子晶體的特性；最后用原子力顯微鏡對其表面形貌進行了分析。 2．以半導體p-型單晶硅(100)片為電極，首先將其用化學刻蝕法處理成氫結(jié)尾的表面

3、，然后在其表面構(gòu)建了同樣具有半導體性質(zhì)的SnSe薄膜。研究發(fā)現(xiàn)，在光照時才能得到SnSe半導體薄膜。其機理符合光電催化的協(xié)同作用——即在光照條件下，光波能量可使半導體硅價帶中的電子躍遷到導帶，從而在價帶中形成空穴，在電極/溶液界面產(chǎn)生電子-空穴對。當有外加電壓時，光電子與溶液中的活性物質(zhì)Se或Sn(離子態(tài))發(fā)生反應導致沉積反應的發(fā)生。對制備好的樣品進行XRD分析，說明化合物具有晶體性質(zhì)；同時用SEM/EDX和AFM表征了所制備的薄膜材料