硫脲浓度对Zn-O-S薄膜的影响

发布时间：2021-08-04 05:22

　　以化学水浴法制备Zn-O-S薄膜,82℃条件下,先在烧杯中依次加入硫酸锌、硫酸铵、氨水,再加入不同浓度的硫脲后,得到Zn-O-S薄膜。使用台阶仪、扫描电镜、X射线衍射、紫外分光光度计对样品进行表征分析,得到薄膜的厚度、结晶形貌、物相特征、光学特性等,利用Tauc公式,导入外推切线得到样品的光学带隙,通过这些信息分析硫脲浓度对样品的影响。当硫脲浓度为0.167 mol/L时,衬底上晶粒紧密孔隙小、杂质少,ZnO纳米棒、大尺寸晶粒都最少;XRD衍射图谱中,在28.5°及31°附近出现明显的衍射峰,分别对应（111）晶向的ZnS和（100）晶向的ZnO;该条件下样品的光学带隙为3.52 eV,是最低的。 

【文章来源】：电源技术. 2020,44(09)北大核心

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【部分图文】：

图３⑻－（ｄ）分别对应０．１６７、０．２、０．２３、０．２６?ｍｏｌ／Ｌ硫脲样品的??ＥＤＳ能谱图??２０２０．９?Ｖｏｌ．４４?Ｎｏ．９??１３１

?Ｔ?＝?ｅ￣ａｄ?（２）??薄膜吸收系数与其对应光学带隙有如下关系，根据Ｔａｕｃ公??式：??ａｈｖ＝Ａ（ｎｖ－Ｅ％ｙ?（３）??式中：Ａ为常数；Ａｕ为光子能量；Ａ为普朗克常数；Ｕ为光子频??率；乓为薄膜光学带隙。??因为ＺｎＳ和ＺｎＯ均为直接带隙半导体，允许偶极跃迁，??３００?４００?５００?６００?７００?８００?９００??波长／ｎｍ??１．０??０．８??０，６??Ｘｉｌ??Ｐｋ??Ｕ??１０?２０?３０?４０?５０?６０??２?沒／（。）??图５?０．１６７?ｍｏｌ／Ｌ硫脲浓度下制备Ｚｎ－Ｏ－Ｓ薄膜ＸＲＤ图谱??长范围：３００？９００ｒｎｎ。通过计算，得到制备薄膜样品的带隙。??图６为０．０３？０．２６?ｍｏｌ／Ｌ硫脲条件下制备Ｚｎ－０－Ｓ薄膜的透过??率和吸光度。??ｕ．ｕ????３．２??３．４?３．６??３．８??Ｕ．Ｕ??３．２??３．４?３．６?３．８??故的值取１／２。在（ｏｆｔｕ）２与Ａｕ的关系图谱中，取线性拟合域??斜率，其对应在兀轴的截距，即为薄膜带隙值乓。图７中１￣８??分别为?０．０３、０．０６７、０．１、０．１３、０．１６７、０．２、０．２３、０．２６?ｍｏｌ／Ｌ?硫脲??条件下样品的带隙计算。??ｈｖ／ｅＶ?Ａｖ／ｅＶ??图?７?１￣８?分别为?０．０３、０．０６７、０．１、０．１３、０．１６７、０．２、０．２３、??０．２６?ｍｏｌ／Ｌ硫脲条件下样品的带隙计算??通过计算，得到各条件下生长的薄膜对应带隙值见表??２。可以看出，０．１３?ｍｏｌ／Ｌ硫脲条件下生长的薄膜带隙值最低，??为３．５２?ｅＶｃＺｎＳ带隙为３．６５?ｅＶ，ＺｎＯ带隙为３

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3321088