PbS:Zn~(2+)纳米薄膜的化学水浴法制备研究

【摘要】采用化学水浴法在抛光的p型Si(100)衬底上制备了本征PbS及掺Zn的PbS:Zn2+多晶纳米薄膜,采用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、分光光度计和高阻仪着重研究了反应混合液中Zn2+的摩尔浓度(CZn)对薄膜微结构、近红外吸收特性及电学性质的影响。本征PbS及PbS:Zn2+薄膜均为多晶的立方结构且具有(200)择优取向;随着CZn的增大,(200)方向的平均晶粒尺寸(22~74nm)基本上先减小后增大,表面颗粒的形状由起初的不规则趋于三角形和金字塔形。PbS:Zn2+薄膜的吸收边随着CZn的增大先蓝移后红移,吸收边的蓝移归结于晶粒尺寸效应和(200)晶面上压应力的增大,而红移则归结于(200)晶面上晶粒尺寸的增大和压应力减小。随着CZn的增大,样品的电阻率先从1.31×105Ω·cm减小到1.0×102Ω·cm,然后再增大。这可能与纳米材料的量子局域效应和晶界处的微应变有关。
【作者】郭瑞芳；梁艳；郜小勇；朱贺杰；
【机构】郑州大学物理工程学院材料物理教育部重点实验室；河南工业大学信息科学与工程学院；
【关键词】PbS薄膜；化学浴沉积法；近红外吸收；电学性质；

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