CuI薄膜的制备和光电特性研究

发布时间：2017-06-17 07:13

  本文关键词：CuI薄膜的制备和光电特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：碘化亚铜(γ-CuI)作为Ⅰ Ⅶ族半导体,属于p型宽带隙高电导率的材料,具有闪锌矿晶体类型、独特的光电特性,是优秀的空穴传输材料,在钙钛矿、聚合物、异质结等太阳能电池领域中具有巨大的潜在应用价值,已成为专家学者研究的热点。本文主要讨论了连续提拉法、化学气相沉积法制备CuI薄膜,并探讨了基于CuI薄膜的异质结的光电特性。本文首先利用连续提拉法,以碘化亚铜饱和溶液为前驱液,在ITO透明导电玻璃衬底上制备了CuI薄膜。通过金相显微镜、X-射线衍射仪、分光光度计、扫描电子显微镜、霍尔效应仪等仪器讨论了提拉次数(10次、20次、30次)对CuI薄膜光电特性的影响。发现连续提拉20次时,薄膜的光电特性最好,薄膜表面颗粒大小适中,分布较为均匀。另外,研究了银掺杂对提拉法制备的CuI薄膜的光电特性的影响,实验发现,掺银并没有改变薄膜的光电特性和晶体结构,而是提高了薄膜的光电特性和结晶度,掺杂在薄膜生长过程中起到了催化作用。由于提拉法制备的薄膜结晶度较低,本文还利用化学气相沉积法,以掺银的碘化亚铜饱和溶液作为前驱溶液,氩气为输运气体,在硅(Si)和石英玻璃衬底上沉积生长CuI薄膜,探究了反应时间(20min、40min、60min)对CuI薄膜光电特性和表面形貌结构的影响。发现随着反应时间的增加,薄膜的表面相貌越来越平整,越容易获得大面积的薄膜样品,光电特性也随时间的增加有所提高。同时,本文还对比了化学气相沉积法和连续提拉法制备的CuI薄膜及其光电特性。通过实验数据的表征,发现化学气相沉积法制备的CuI薄膜具有更好的光电特性。最后,本文利用化学气相沉积法,以掺银的硫化钼和碘化亚铜饱和溶液作为前驱溶液,氩气为输运气体,在FTO导电玻璃衬底上制备了CuI/MoS_2异质结。探讨了CuI和MoS_2薄膜的表面相貌、晶体结构、光吸收特性和电学特性。CuI/MoS_2异质结的光吸收波段几乎包括了整个近紫外、可见光、近红外波段,有助于提高该异质结的光电响应及光伏特性。CuI/MoS_2异质结表现出很好的整流特性,并在有光照的条件下具有良好的光电特性和光电响应特性,说明该异质结适于制备高效率的光电子器件。
【关键词】：碘化亚铜 提拉法 化学气相沉积法 光电特性 异质结
【学位授予单位】：苏州科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：O484;TM914.4
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第一章 绪论11-21
• 1.1 引言11
• 1.2 碘化亚铜简介11-12
• 1.3 CuI薄膜的制备方法12-15
• 1.3.1 连续离子层沉积法制备CuI薄膜12-13
• 1.3.2 旋涂法法制备CuI薄膜13-14
• 1.3.3 喷雾法制备CuI薄膜14-15
• 1.4 CuI在太阳能电池中的应用15-19
• 1.4.1 CuI在钙钛矿太阳能电池中的应用15-17
• 1.4.2 CuI在硅(Si)太阳能电池中的应用17-18
• 1.4.3 CuI在聚合物太阳能电池中的应用18-19
• 1.5 选题思想和主要内容19-21
• 第二章 提拉法制备碘化亚铜薄膜21-31
• 2.1 引言21
• 2.2 实验部分21-23
• 2.2.1 主要试剂和化学仪器21-22
• 2.2.2 主要仪器设备22
• 2.2.3 碘化亚铜薄膜的制备22-23
• 2.3 提拉循环次数对CuI薄膜光电特性的影响23-27
• 2.3.1 不同提拉循环次数制备CuI薄膜的光吸收特性23-24
• 2.3.2 不同提拉循环次数制备CuI薄膜的金相显微镜图像24-25
• 2.3.3 不同提拉循环次数制备CuI薄膜的电学特性25-26
• 2.3.4 不同提拉循环数制备CuI薄膜的XRD26-27
• 2.4 掺杂对提拉法制备的CuI薄膜光电特性的影响27-30
• 2.4.1 掺杂对CuI薄膜光吸收特性影响27-28
• 2.4.2 掺杂对CuI薄膜XRD特性影响28
• 2.4.3 掺杂对CuI薄膜电学特性的影响28-29
• 2.4.4 掺杂对CuI薄膜表面形貌的影响29-30
• 2.5 本章小结30-31
• 第三章 化学气相沉积法制备CuI薄膜31-41
• 3.1 引言31
• 3.2 实验部分31-33
• 3.2.1 主要实验试剂31
• 3.2.2 主要实验仪器31-32
• 3.2.3 CuI薄膜的制备32-33
• 3.3 反应时间对CuI薄膜光电特性的影响33-37
• 3.3.1 反应时间对CuI薄膜光吸收特性的影响33-34
• 3.3.2 反应时间对CuI薄膜电学特性的影响34-35
• 3.3.3 反应时间对CuI薄膜XRD的影响35-36
• 3.3.4 反应时间对CuI薄膜表面形貌的影响36-37
• 3.4 两种不同方法制备的CuI薄膜的对比37-39
• 3.4.1 提拉法与化学气相沉积法制备CuI薄膜的光吸收特性比较37-38
• 3.4.2 提拉法与化学气相沉积法制备CuI薄膜的电学特性比较38
• 3.4.3 提拉法与化学气相沉积法制备CuI薄膜的表面形貌比较38-39
• 3.5 本章小结39-41
• 第四章 CuI/MoS_2异质结的制备和光电特性41-50
• 4.1 引言41-42
• 4.2 实验部分42-45
• 4.2.1 MoS_2薄膜的制备43-44
• 4.2.2 CuI/ MoS_2异质结的制备44-45
• 4.3 CuI/ MoS_2异质结的光电特性研究及表征45-48
• 4.3.1 CuI和MoS_2薄膜的表面形貌表征45
• 4.3.2 CuI和MoS_2薄膜的晶格结构表征45-46
• 4.3.3 CuI和MoS_2薄膜的光吸收特性表征46-47
• 4.3.4 CuI和MoS_2薄膜的电学特性表征47-48
• 4.3.5 CuI/ MoS_2异质结的光电特性表征48
• 4.4 本章小结48-50
• 第五章 总结与展望50-51
• 参考文献51-57
• 致谢57-58
• 作者简历58

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘耀忠,张志舜;发光晶体微区光电特性的扫描电子显微镜分析[J];发光与显示;1980年02期

2 王洪，，林璇英，林揆训;纳米晶硅的光电特性[J];汕头大学学报(自然科学版);1997年01期

3 周引穗,王俊,杨晓东,董庆彦,高爱华,胡晓云,陆治国;透光导电ITO膜的制备及其光电特性的研究[J];光子学报;2002年09期

4 ;第七届全国暨华人有机分子和聚合物发光与光电特性学术会议第二轮通知[J];发光学报;2011年04期

5 ;第七届全国暨华人有机分子和聚合物发光与光电特性学术会议第二轮通知[J];发光学报;2011年05期

6 ;第七届全国暨华人有机分子和聚合物发光与光电特性学术会议在湖南省张家界市隆重举行[J];发光学报;2011年12期

7 王连卫，陈向东，林成鲁，邹世昌;一种新型光电材料──β－FeSi_2的结构，光电特性及其制备[J];物理;1995年02期

8 吴萍;a-Si/Ti叠层膜的相互扩散和光电特性[J];汕头大学学报(自然科学版);1997年01期

9 闫万s

本文编号：457723