CdSe纳米晶薄膜高温性质及光敏特性研究

发布时间：2020-05-29 19:12

【摘要】：可见光光敏电阻在光电计数器、烟雾报警器、太阳能跟踪系统等领域有着巨大的应用前景,尤其是太阳能跟踪系统,与非跟踪方式相比,光伏发电效率提高35%。可见光光敏电阻是整个太阳能光电自动跟踪系统的核心器件,由此研究和设计一款高灵敏度、高精度、高可控性、高光电转化效率且小体积光敏数字变阻器尤为重要。CdSe是一种宽禁带的II-VI族化合物半导体材料,其禁带宽度E_g=1.74 eV,与太阳光谱可见光波段相匹配。由于CdSe具有优异的光电性能,已被广泛应用于激光器件、晶体二极管激光器件和太阳能电池等光电器件领域上。本文主要是针对CdSe纳米晶薄膜光敏电阻器做了系统性的研究,内容分如下几个部分:1.采用真空蒸发技术在Si(100)衬底上制备了CdSe纳米晶薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、膜厚测试仪、原子力显微镜(AFM)方法对不同蒸发电流下制备的薄膜的结晶情况、表面形貌进行分析表征。结果表明:蒸发电流对薄膜的结晶性能和表面形貌有显著影响。当蒸发电流为75 A时,薄膜沿(002)方向的衍射峰相对较强,沿c轴取向择优生长优势明显,薄膜厚度约为160 nm,晶粒尺寸约为40 nm,颗粒均匀;薄膜表面平整光滑,表面粗糙表面粗糙度(5.63 nm)相对较低,薄膜结晶质量较好。2.在真空下,对75 A蒸发电流下沉积的CdSe薄膜进行了退火,保温时间3h,退火温度分别为523 K、673 K、723 K、773 K。XRD、SEM测试结果表明,723 K温度下退火后的薄膜结晶性能最优。3.对75 A蒸发电流下沉积,723 K温度下退火后的薄膜进行高温XRD测试。结果表明,薄膜具有较高的热稳定性。随着温度的升高,薄膜的晶格常数c、沿c轴的热膨胀系数逐渐增大,而薄膜的位错密度和应变减小。与块体CdSe相比,由于特殊的表面效应和尺寸效应,CdSe纳米晶薄膜的高温特性发生了较大的变化。4.研制了CdSe纳米晶薄膜可见光光敏电阻器,并对其电压—电阻特性、照度—电阻特性以及退火温度与电阻值间的关系进行了研究。
【图文】：

图 1.1 纤锌矿 CdSe 结构示意图Fig. 1.1 Structure diagram of wurtzite CdSe应用及国内外研究进展用规模的快速扩张，技术的进步，产业升级的加快和

图 1.2 光敏电阻阵列Fig. 1.2 The array of photosensitive resistance高精度、高可控性的薄膜光敏变阻器已经引起国内bert 等人在 Si 基底上外延生长了 ReSi2多晶窄带隙(
【学位授予单位】：西华师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB383.2;O614.242

【参考文献】

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本文编号：2687360