研究目的
研究衬底温度对喷雾热解法制备的铜掺杂二硫化锡薄膜在光伏应用中结构、光学和电学性能的影响。
研究成果
衬底温度显著影响SnS?:Cu薄膜的物理性质。较高温度会增大晶粒尺寸、提高载流子迁移率、降低电阻率，并使光学带隙呈现先增后减的变化趋势。该薄膜呈现n型导电性，适用于光电器件应用。未来研究可探索不同掺杂浓度或沉积参数以进一步优化性能。
研究不足
该研究仅限于特定衬底温度（400-450°C）和掺杂浓度（1%铜）。潜在限制包括高温下硫的挥发性可能影响化学计量比，以及使用玻璃衬底可能在XRD中引入非晶背景。优化方案可考虑扩大温度范围或采用替代掺杂水平。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用喷雾热解法进行沉积，因其具有多功能性、可行性且成本低廉。表征方法包括X射线衍射（XRD）分析结构、扫描电子显微镜（SEM）观察形貌、紫外-可见光谱（UV-vis）测定光学性能，以及采用直流双探针法和霍尔效应分析进行电学测量。
2：样品选择与数据来源：
薄膜在400、425和450°C温度下沉积于玻璃基底上。前驱体包含氯化锡、硫脲和氯化铜，以实现SnS2中1%的铜掺杂。
3：425和450°C温度下沉积于玻璃基底上。前驱体包含氯化锡、硫脲和氯化铜，以实现SnS2中1%的铜掺杂。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：设备包括喷雾热解装置、XRD系统（布鲁克D8 Advance）、SEM（KYKY EM 3200）、紫外-可见分光光度计（安捷伦8453）、表面轮廓仪（泰勒霍普森Taly Step）、照度计（TES-1339）和万用表（优利德）。材料包括玻璃基底、SnCl4·5H2O、硫脲、CuCl2和去离子水。
4：0）、紫外-可见分光光度计（安捷伦8453）、表面轮廓仪（泰勒霍普森Taly Step）、照度计（TES-1339）和万用表（优利德）。材料包括玻璃基底、SnCl4·5H2O、硫脲、CuCl2和去离子水。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：基底经清洁后置于旋转加热板上。前驱体溶液在受控条件下（距离35厘米、压力3个大气压、沉积速率10、体积50毫升）进行喷涂。沉积后通过XRD、SEM、UV-vis及电学测量（包括电阻率和光照下的光敏性）对薄膜进行表征。
5：体积50毫升）进行喷涂。沉积后通过XRD、SEM、UV-vis及电学测量（包括电阻率和光照下的光敏性）对薄膜进行表征。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：利用谢乐公式分析XRD数据以获取晶粒尺寸和应变。通过Tauc图确定光学带隙。电学性能通过霍尔效应和电阻率测量进行分析。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
X-ray diffraction system
D8 Advanced
Bruker
Used for structural characterization of thin films by recording XRD patterns.
-
UV-vis spectrophotometer
8453
Agilent
Used for optical absorption and transmittance measurements in the range 300–1100 nm.
-
Profilometer
Taly step
Taylor Hobson
Used to measure the thickness of the thin film layers.
-
Scanning electron microscope
EM 3200
KYKY
Used for morphological analysis of thin films to study grain size and surface structure.
-
Light meter
TES-1339
TES
Used to estimate light intensity during photosensitivity measurements.
-
Multimeter
UNI-T
UNI-T
Used to measure electrical resistance in the samples.
-
登录查看剩余4件设备及参数对照表
查看全部
