研究目的
通过研究Cd2?浓度、基底表面化学性质和反应温度的影响，来恰当探讨化学溶液沉积的硫属化物薄膜（特别是CdS）的附着性问题。
研究成果
硫化镉薄膜的附着性取决于表面中间体的形成，该过程受基底表面化学性质（如锡含量）、Cd2+浓度及反应温度的影响。能促进这些中间体形成的条件（高试剂浓度、SnO2等活性表面位点、低温）会带来良好的附着性。所提出的反应机理为理解和改善化学浴沉积中的附着性提供了依据。
研究不足
本研究仅限于无机基底（浮法玻璃、ITO、硅晶片），未涵盖聚合物或金属基底。反应方案未考虑薄膜生长机制，这将在后续工作中予以关注。使用低镉配方可能导致某些基底上的附着力较差，且在不增加成本或废料的情况下改善这一问题的方法尚未完全解决。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用化学浴沉积法（CBD）在受控条件下于不同基底（浮法玻璃、ITO、硅片）上沉积CdS薄膜。制备了两种反应溶液：含12 mM CdCl2的浓缩液和含6 mM CdCl2的稀释液，均包含Na3C6H5O7、NaOH和硫脲。沉积温度范围为30至70°C，时间各异。
2：NaOH和硫脲。沉积温度范围为30至70°C，时间各异。 样本选择与数据来源：
2. 样本选择与数据来源：基底包括康宁浮法玻璃显微镜载玻片（锡槽面与大气面）、氧化铟锡（ITO）表面及硅片。这些基底经清洗后通过X射线光电子能谱（XPS）分析表面化学特性。
3：实验设备与材料清单：
设备包含用于XPS测量的珀金埃尔默物理电子公司PHI 5100光谱仪、用于厚度测量的轮廓仪，以及标准实验室玻璃器皿用于沉积。材料包括CdCl2（Spectrum，纯度95.0%）、Na3C6H5O7·2H2O（Fermont，纯度99.7%）、NaOH（J.T. Baker，纯度98.6%）、硫脲（Fermont，纯度99.9%）及蒸馏水。
4：0%）、Na3C6H5O7·2H2O（Fermont，纯度7%）、NaOH（J.T. Baker，纯度6%）、硫脲（Fermont，纯度9%）及蒸馏水。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：基底经清洗后浸入指定温度的反应溶液中，沉积时间从数分钟至数小时不等。沉积后薄膜经冲洗干燥，通过目视检查及水射流/湿棉擦拭等机械方式测试附着力，厚度采用轮廓仪测量。
5：数据分析方法：
通过XPS数据分析原子组成与化学状态，附着力进行定性评估，薄膜厚度随时间与温度变化作图。未明确提及统计分析，但XPS数据不确定性评估采用95%置信度。
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 photoelectron spectrometer
PHI 5100
PerkinElmer Physical Electronics
Used for surface chemical analysis of substrates to determine atomic composition and chemical states.
-
CdCl2
Spectrum
Cadmium chloride used as a reagent in the chemical bath deposition to provide Cd2+ ions.
-
Na3C6H5O7·2H2O
Fermont
Sodium citrate used as a complexing agent in the deposition solution.
-
NaOH
J.T. Baker
Sodium hydroxide used to adjust the pH of the reaction solution to alkaline conditions.
-
Thiourea
Fermont
Used as a sulfur source in the deposition reaction to form CdS.
-
Float glass microscope slides
Corning
Substrates for CdS deposition, with tin-bath and atmosphere sides for comparative adherence studies.
-
Profilometer
Used to measure the thickness of deposited CdS films.
-
登录查看剩余5件设备及参数对照表
查看全部
