退火温度对CdSe纳米薄膜的形成及光电性能影响

在室温下,采用循环伏安法在ITO上沉积CdSe纳米薄膜。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、原子力显微镜(AFM)、X射线光电子能谱分析(XPS)、紫外-可见(UV-VIS)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的CdSe纳米薄膜的晶体结构、形貌、光学性能、光电化学性能进行表征和测试。结果表明,退火温度对CdSe纳米薄膜的形貌和性能起到关键性作用。薄膜表面平整、厚度均匀,且由呈纳米颗粒状的立方相CdSe构成;经退火后,CdSe纳米颗粒出现不同程度的长大现象,Se含量随退火温度的升高而减少。紫外-可见吸收光谱表明随着退火温度的升高,CdSe纳米薄膜对可见光的吸收发生红移,表明禁带宽度逐渐减小,表现出量子尺寸效应。通过光电流测试表明随着退火温度的升高,CdSe薄膜的光电响应效应显著提高。     

退火温度对TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO上制备(001)高活性晶面主导的TiO_2纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO_2纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FESEM)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明:六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO_2纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO_2纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO_2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO_2/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。     

退火温度对TiO2/CdSe纳米片异质结薄膜光电性能的影响

采用水热法在FTO上制备（001）高活性晶面主导的TiO₂纳米片薄膜,利用循环伏安法在TiO₂纳米片薄膜上沉积CdSe颗粒,制备了TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜。分别在150、250、350、450 ℃,氩气保护气氛中对样品进行退火。利用X射线衍射仪（XRD）、场发射扫描电镜（FESEM）、X射线光电子能谱分析仪（XPS）、紫外-可见（UV-Vis）分光光度计以及电化学工作站对不同温度退火后的TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的微观形貌、晶体结构、光电化学性能进行表征和测试。结果表明：六方相CdSe纳米颗粒均匀包覆在TiO₂纳米片表面,直径30 nm左右;随着退火温度的升高CdSe纳米颗粒长大,形成光滑的CdSe薄膜,且晶化程度提高;TiO₂纳米片表面的Se元素与Cd元素发生氧化;TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜对可见光的吸收光谱发生红移,禁带宽度逐渐减小。光电化学性能测试表明随着退火温度的升高,TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的光电流密度显著提高,开路电压减小,但由于SeO2和CdO的出现,导致填充因子减小,影响光电转换效率的提高。在本实验条件下,TiO₂/CdSe纳米片异质结薄膜的最佳退火温度为150 ℃,填充因子为0.77,光电转换效率达到3.12%。     

CdS和CdSe薄膜的制备及其光电化学性质

本文采用简易的化学水浴沉积法和自牺牲模板法制备CdS、CdSe薄膜,对两种薄膜进行了XRD表征,比较了两种薄膜的紫外吸收光谱并研究了CdS、CdSe薄膜作为太阳能电池中的光阳极时所产生的光电流和光电压,对两种薄膜的电化学性能进行了比较.     

模板法制备CdSe纳米材料及其光电性能

采用电化学沉积法,在阳极氧化铝（AAO）模板中成功制备出CdSe纳米管和纳米线。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）和能量色散X射线光谱仪（EDS）对材料的形貌、结构和元素组成进行了表征。借助紫外-可见吸收光谱等对材料光催化活性进行了研究。结果表明：通过控制沉积电量可成功制备CdSe纳米管和纳米线;CdSe纳米材料为立方晶型与六方晶型的混合,经350℃退火处理后,CdSe纳米材料中由立方晶型向六方晶型转变,光照开路电位差值明显增强,在0 V（vs SCE）电位下的光照电流密度也有所提高,光电转换性能增强;CdSe纳米线的吸收边在710 nm左右,禁带宽度约为1.85 eV,CdSe纳米管相对于CdSe纳米线具有更高的光电转换性能和光催化活性,经7 h光照后,罗丹明B降解效率高达53.93%,另外,本文还讨论了CdSe纳米材料在AAO模板孔壁的生长机理。     

模板法制备CdSe纳米材料及其光电性能

采用电化学沉积法,在阳极氧化铝（AAO）模板中成功制备出CdSe纳米管和纳米线。利用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X射线衍射分析（XRD）和能量色散X射线光谱仪（EDS）对材料的形貌、结构和元素组成进行了表征。借助紫外-可见吸收光谱等对材料光催化活性进行了研究。结果表明：通过控制沉积电量可成功制备CdSe纳米管和纳米线;CdSe纳米材料为立方晶型与六方晶型的混合,经350℃退火处理后,CdSe纳米材料中由立方晶型向六方晶型转变,光照开路电位差值明显增强,在0 V（vs SCE）电位下的光照电流密度也有所提高,光电转换性能增强;CdSe纳米线的吸收边在710 nm左右,禁带宽度约为1.85 eV,CdSe纳米管相对于CdSe纳米线具有更高的光电转换性能和光催化活性,经7 h光照后,罗丹明B降解效率高达53.93%。另外,本文还讨论了CdSe纳米材料在AAO模板孔壁的生长机理。     

电化学沉积CdSe纳晶薄膜的性能及沉积机理

电化学沉积是半导体薄膜制备的一种简便方法,常用于Ⅱ-族化合物半导体薄膜的制备.通过电沉积条件的适当改变可成功地在导电衬底上制备半导体纳晶薄膜^[1].CdSe薄膜作为一种透光性好、导电性好的半导体材料,可进行光学性能和光电性能方面的研究,而半导体纳晶多孔电极的光电化学特性与体材料之间有很大不同.本文采用电化学沉积法制备了CdSe纳晶薄膜并研究了其性能,通过扫描隧道显微镜(STM)形貌分形分析进一步研究其沉积机理.     

化学水浴沉积法制备CdSe薄膜

CdSe是直接跃迁宽带隙的II-VI族化合物半导体,具有立方和六方两种结构,以及与太阳谱中可见光波段相适宜的带宽(<1.7ev),是制作异质结太阳电池和光电化学太阳电池的重要原料[1,2].     

硫化镉纳米薄膜的制备及其光电性能

CdCl2·2H2O与S在N,N-二甲基甲酰胺中制备纳米CdS薄膜,其结构经UV-Vis,FL,XRD,SEM,Ⅳ表征.n(CdCl2)∶n(S) =0.065∶0.01,反应电压5V,于80℃(水浴温度)反应5 min制得CdS薄膜的光电性能、稳定性及薄膜结构均较好.     

Zr0.5Ti0.5O2纳米薄膜的光电性能

采用溶胶-凝胶法制备了Zr0.5Ti0.5O2固溶体薄膜,通过X-射线衍射分析（XRD）、扫描电镜分析（SEM）、紫外吸收光谱(UV-Vis)和X射线光电子能谱（XPS）等方式对材料进行了表征。结果表明实验制得的材料Zr：Ti=1:1,薄膜表面平整、致密、光滑,皲裂情况较单纯的TiO2和ZrO2薄膜有明显改进;另外由于Zr的掺入,薄膜在紫外光波段有良好的吸收,吸收边较TiO2薄膜有明显的蓝移。通过标准的光刻剥离技术和磁控溅射技术在Zr0.5Ti0.5O2纳米薄膜上制作了叉指型的金属电极。在5V偏压下,样品对可见光不吸收,对260 nm的紫外光有明显的光电响应,光电流与暗电流之比近3个数量级。     

TiO2介孔薄膜的制备及紫外光电响应性质

采用蒸发诱导自组装法制备了高度有序的TiO2介孔薄膜. 利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)等分析手段对其进行了表征. 结果表明, 所得样品的孔径约为5 nm, 孔道规则, 且骨架为纯锐钛矿结构. 紫外-可见光谱(UV-Vis)的表征结果表明, 制备的TiO2介孔薄膜对波长小于380 nm的紫外线有很强的吸收. 对TiO2介孔薄膜的I-V(电流-电压)特性进行了表征, 发现加光后其I-V曲线由暗态时的肖特基特性转变为欧姆特性, 表明TiO2介孔薄膜对紫外光有很敏感的光电响应.     

甲胺铅碘前驱体薄膜放置过程中物质结构演变及对后续钙钛矿薄膜的影响

系统研究了甲胺铅碘(MAPbI_3)前驱体薄膜在室温大气中放置过程的物质结构变化过程,发现甲胺铅碘前驱体进一步生成了更多的MAPbI_3钙钛矿,大约220 min后MAPbI_3钙钛矿不再增加而且仍有前驱体。此外还分析了这种结构演变对后续钙钛矿薄膜热退火结果的影响,发现放置后的甲胺铅碘前驱体薄膜退火过程中的X射线衍射强度和紫外-可见吸收均比新制备的薄膜的低,而且通过原子力表面形貌图的对比发现,放置后的薄膜热退火后的薄膜晶体尺寸远小于新制备的甲胺铅碘前驱体薄膜热退火后的晶体尺寸,放置后的薄膜晶体尺寸约为0.2μm,新制备的薄膜晶体尺寸约为1.1μm。主要原因在于:甲胺铅碘前驱体薄膜由于在室温大气中放置过程中多生成了部分甲胺铅碘(MAPbI_3),因此晶体成核数量较多,晶粒数量增加,晶体存在较多缺陷,薄膜结晶度低,所以退火时X射线衍射强度和光谱强度较低,同时晶粒尺寸变小。研究为探讨甲胺铅碘钙钛矿生成机理提供了新的思路和方向,属于甲胺铅碘钙钛矿薄膜性质的基础性研究,对实际生产和工业应用有一定指导意义。     

热处理对WO3纳米薄膜结构及其气致变色性能的影响

以钨粉和过氧化氢溶液为原料, 采用溶胶凝胶法制备了WO3溶胶, 并结合提拉镀膜法, 分别在普通玻璃载玻片和抛光硅片上制备了掺钯气致变色WO3纳米结构薄膜; 并分别在50, 150, 250, 350和450 ℃的空气氛围中对薄膜进行了热处理. 采用IR、双椭圆偏振光谱仪、AFM和XRD分析了薄膜的性质和微观结构, 观察了薄膜的表面形貌, 根据所得数据讨论了不同热处理温度对薄膜的结构和气致变色性能的影响.     

Functionality of Aerosol-Gel Deposited TiO2 Thin Films Processed at Low Temperature

TiO₂ thin films have been deposited using the Aerosol-gel process and heat-treated at low temperature. Functional coatings necessitate reasonably good abrasion resistance in order to support possible damages related to a targeted application. Besides, specific applications of TiO₂ films require additional criteria, e.g. a tailored refractive index, a controlled chemical composition or a suitable crystallization degree. In this paper, we present several low temperature preparation procedures that answer the different criteria and allow to envisage applications on thermally sensitive substrates.     

Effect of Annealing on the Electrical Properties of CuxS Thin Films

Copper sulphide CuS was deposited on three substrates; glass, Indium Tin Oxide (ITO) and Ti by using spray pyrolysis deposition (SPD). After depositing CuS thin films on the substrates at 200 °C, they were annealed at 50, 100, 150, and 200 °C for 1 hour. Structural measurements revealed covellite CuS and chalcocite Cu₂S phases for thin films before and after annealing at 200 °C with changes in intensities, and only covellite CuS phase for thin films after annealing at 50, 100, and 150 °C. Morphological characteristics show hexagonal-cubic crystals for the CuS thin film deposited on glass substrate and plates structures for films deposited on ITO and Ti substrates before annealing, these crystals became bigger in size and there were be oxidation and some agglomerations in some regions with formation of plates for CuS on glass substrate after annealing at 200 °C. For Hall Effect measurements, thin films sheet resistivity and mobility increased after annealing while the carrier concentration decreased. Generally, the thin film deposited on ITO substrate had the lowest resistivity and the highest carrier concentration before and after annealing. The thin film deposited on Ti substrate had the highest mobility before and after annealing, which makes it the best thin film for device performance. The objective of this research is to show the improvement of thin films electrical properties especially the mobility after annealing those thin films.     

电沉积CuInSe2薄膜的热处理研究

报道了热处理对电沉积ＣｕＩｎＳｅ２薄膜的表观形貌、结构及光电性质的影响。     

沉积温度对Cu2O薄膜生长过程及光电性能的影响

以硫酸铜为铜源,采用一步化学浴沉积法制备出了晶粒尺寸可调的纳米晶Cu₂O薄膜。通过X射线衍射、扫描电镜和紫外可见分光光度法研究了沉积温度对薄膜晶体结构、成核密度、晶粒尺寸、薄膜厚度和光电性能的影响。结果表明,当在60~90℃范围内调节温度时,能够很好地控制晶粒尺寸、薄膜厚度,并将禁带宽度控制在33~51nm、392~556nm和2.47~2.61eV范围内;随着晶粒尺寸的减小,紫外可见光谱的吸收边有明显的蓝移。此外还对薄膜的生长过程,成核密度和颗粒尺寸变化的机理进行了讨论。