研究目的
通过化学萃取法制备碘化亚铜(CuI)薄膜,研究其结构与光学特性,并证明这些特性可通过改变电解液介质进行调控。
研究成果
在水浴中制备的碘化亚铜薄膜具有最佳的晶体形态,晶粒尺寸和厚度更大。氯仿和四氯化碳体系中的薄膜厚度较低且仅部分覆盖。乙醇介质中铜碘比例接近化学计量比。该方法制备碘化亚铜薄膜经济实用,尤其在乙醇体系中表现突出,可用于闪烁体等应用领域。
研究不足
该方法不适用于在ITO或FTO等昂贵基底上制备薄膜,因其覆盖不完全;在氯仿和四氯化碳等某些溶剂中,薄膜仅能涂覆基底的一半区域。存在碘污染风险且在水介质中难以纯化。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用化学沉积法,在不同化学浴介质(水、乙醇、四氯化碳、氯仿)中于商用玻璃基底上制备碘化亚铜薄膜,以探究其结构、光学及电学特性。方法包括配制特定浓度和溶剂的溶液,在50°C下沉积4小时,并通过洗涤去除过量碘。
2:样品选择与数据来源:
基底为商用玻璃。溶液由1%(w/v)硝酸、0.005 M五水合硝酸铜和0.015 M碘化钾在不同溶剂中配制而成。
3:005 M五水合硝酸铜和015 M碘化钾在不同溶剂中配制而成。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:设备包括X射线衍射仪(理学RadB型)、扫描电子显微镜(EVO40-LEO)、原子力显微镜(Veeco多模式配NanoScope 3D控制器)、分光光度计(哈希兰格DR 5000),以及硝酸、五水合硝酸铜、碘化钾、水、乙醇、四氯化碳、氯仿等化学品。
4:实验流程与操作步骤:
配制储备液,在烧杯中混合后于50°C沉积4小时,用溶剂洗涤,随后采用XRD、SEM、EDX测量薄膜厚度,分光光度计在300-1100 nm范围内进行光学测试。
5:数据分析方法:
XRD数据通过谢乐公式计算晶粒尺寸、位错密度和单位面积晶粒数;光学数据用于计算透射率、吸收率、折射率和消光系数;SEM和EDX用于表面形貌及元素分析。
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获取完整内容-
X-ray Diffractometer
RadB
Rikagu
Used to confirm the crystalline structure of CuI films via XRD analysis with CuKα1 radiation.
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Atomic Force Microscope
Multi Mode
Veeco
Used to measure film thicknesses with tapping mode in a 10x10 μm area.
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Scanning Electron Microscope
EVO40-LEO
LEO
Used to examine surface properties of the films via SEM analysis.
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Spectrophotometer
DR 5000
Hach Lange
Used for optical measurements, recording transmittance and absorption spectra in the range of 300-1100 nm.
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