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射频磁控溅射法制备SnS2薄膜结构和光学特性的研究
  • ISSN号:1000-7032
  • 期刊名称:《发光学报》
  • 时间:0
  • 分类:TN304[电子电信—物理电子学] O484[理学—固体物理;理学—物理]
  • 作者机构:[1]合肥工业大学电子科学与应用物理学院,安徽合肥230009, [2]合肥工业大学化学与化工学院,安徽合肥230009
  • 相关基金:国家自然科学基金(51272061)资助项目
中文摘要:

采用射频磁控溅射法溅射SnS_2靶,在玻璃基片上以不同射频功率和氩气压强制备一系列薄膜样品,研究了不同工艺条件对薄膜特性的影响。利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对薄膜样品的晶体结构和物相进行表征分析。利用X射线能量色散谱(EDS)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)对SnS_2薄膜的化学组分、光学特性等进行测试,计算或分析了SnS_2薄膜样品的组分原子比、光学常数和光学带隙。结果表明:制备SnS_2薄膜的最佳工艺条件为射频功率60 W、氩气压强0.5 Pa。在该条件下,所制备的SnS_2薄膜沿(001)晶面择优取向生长,可见光透过率和折射率较高,消光系数较小,直接带隙为2.81 e V。在此基础上,进一步制备了n-SnS_2/p-Si异质结器件。器件具有良好的整流特性及弱光伏特性,反向光电流随光照强度的增加而增大。器件的光电导机制是由SnS_2禁带中陷阱中心的指数分布所控制。

英文摘要:

A series of SnS_2 thin films were deposited on glass substrates by RF magnetron sputtering a SnS_2 target. The effects of the preparation conditions on the properties of the films were studied.The crystal and phase structure of the thin films were investigated by X-ray diffraction and laser Raman spectroscopy. The chemical composition,optical properties of the SnS_2 thin films were characterized by energy disperse X-ray spectroscopy,ultraviolet-visible-near infrared spectrophotometry( UV-Vis-NIR). The atomic ratio,optical constants and bandgap of SnS_2 thin film were calculated and analyzed. The results show that the optimal condition for SnS_2 thin films is the sputtering power of 60 W and argon pressure of 0. 5 Pa. The film is aligned along( 001) preferred orientation,the transmittance and refractive index are high in the visible region,the extinction coefficient is small,and the direct bandgap is 2. 81 e V. The n-SnS_2/ p-Si heterojuction devices were fabricated. The devices exhibit good rectifying behaviors and weak photovoltaic properties. The photocurrent under the reverse bias voltage is increased with the increasing of illumination intensity. The photoconducting mechanism of the devices is controlled by the presence of exponential distribution of trap centers in the forbidden band of SnS_2.

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期刊信息
  • 《发光学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会发光分会 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
  • 主编:申德振
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:fgxbt@126.com
  • 电话:0431-86176862
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-7032
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1116/O4
  • 邮发代号:12-312
  • 获奖情况:
  • 物理学类核心期刊,2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:7320