三元Cu-Sb-S纳米晶体的选择性合成及其性质研究

【摘要】硫化物半导体纳米材料在基础研究和实际应用领域扮演着越来越重要的角色。因此，找到一种高效简便的合成策略来制备这种纳米材料，实现其组分与形貌的调控，并由此来改变它们的带隙，已经越来越受到科学家的关注。三元半导体材料Cu-Sb-S体系，由地球上储量丰富的三种元素构成，带隙在近红外区域，并随着Cu-Sb-S纳米晶体组分、形貌的改变而改变，是构建光伏和光电器件具有巨大潜在价值的吸光材料。目前，虽然有很多文献报道了Cu-Sb-S纳米晶体的合成，并在这个领域取得了巨大的进展，但是，能有效地控制Cu-Sb-S纳米晶体的组分、形貌的合成方法的文献报道还是很有限的，人们依旧需要探索更加简便的合成方法。在这里，我们用两种单源前驱体，通过调节反应条件，热解制备了三种不同组分，不同形貌的高质量Cu-Sb-S纳米晶体。它们分别是：CuSbS2长方形纳米片状结构、Cu12Sb4S13三角锥形纳米颗粒结构和Cu3SbS3菱形纳米片状结构。我们用漫反射测定并演算了这三种纳米晶体的直接带隙与间接带隙。其中直接带隙分别为1.20、1.24和1.85eV，与之前的文献报道相符。由此我们认为这三种Cu-Sb-S纳米晶体都属于直接带隙半导体。而间接带隙分别为1.00、0.98和1.52eV，都发生了蓝移。在这里，我们首次讨论了Cu-Sb-S纳米晶体的间接带隙，并列举了之前文献报道过的这三种半导体类型，很好的补充了文献资料。同时，我们也将这三种半导体晶体运用于光电器件及电池中，对它们的相关性能进行了研究。总之，我们希望我们的方法能运用于其它三元硫化物的合成，以得到具有理想带隙和性能的化合物。
【作者】许冬莹；
【导师】顾宏伟；王强斌；
【作者基本信息】苏州大学，应用化学，2014，硕士
【关键词】Cu-Sb-S；纳米晶体；能带；光电；

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