真空蒸发制备CdSexTe1-x薄膜及其Sb掺杂的研究.docx

真空蒸发制备CdSexTe1-x薄膜及其Sb掺杂的研究
真空蒸发制备CdSexTe1-x薄膜及其Sb掺杂的研究
摘要
薄膜材料在电子器件、能源转换等领域具有重要应用。本研究采用真空蒸发方法制备了CdSexTe1-x薄膜，并通过掺杂Sb元素的方法改变了薄膜的性质。通过X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和能量色散谱(EDS)对薄膜进行表征。研究结果表明，掺杂Sb元素可以有效地改变CdSexTe1-x薄膜的结构和光电性能。本研究为CdSexTe1-x薄膜的制备和性能调控提供了重要参考。
引言
半导体材料具有广泛的应用前景，其中CdSexTe1-x材料因其优异的光电性能而备受关注。薄膜是CdSexTe1-x材料的重要形态之一，其制备方法对薄膜的性能具有重要影响。目前，真空蒸发法是制备CdSexTe1-x薄膜最常用的方法之一，其具有简单、高效的特点。因此，本研究采用真空蒸发法制备了CdSexTe1-x薄膜，并探索了Sb元素对薄膜性能的影响。
实验方法
首先，制备CdSexTe1-x薄膜的基板材料为石英基板，在真空腔室中采用热蒸发法生长CdSe和CdTe混合薄膜。控制蒸发温度和蒸发时间，调节CdSe和CdTe的蒸发速率，从而得到不同比例的CdSexTe1-x混合薄膜。随后，在已生长的CdSexTe1-x薄膜上喷洒Sb薄膜，形成Sb掺杂的CdSexTe1-x薄膜。然后，使用XRD、SEM和EDS对样品进行表征。
结果与讨论
XRD分析结果显示，制备的CdSexTe1-x薄膜具有优良的结晶性。随着CdSe和CdTe比例的改变，薄膜的晶格常数略有变化。Sb掺杂后，薄膜的结构发生明显变化。SEM观察发现，制备的薄膜具有均匀的颗粒分布。EDS分析结果确认了薄膜中Sb元素的存在，并且随着Sb掺杂量的增加，薄膜中Sb元素的含量增加。
光电性能测试结果显示，Sb掺杂可以显著改善CdSexTe1-x薄膜的光电转换效率。Sb掺杂后，CdSexTe1-x薄膜的光吸收范围扩宽，同时提高了光电流密度和光电压。这可以归因于Sb元素的轨道杂化效应和能带调控效应。
结论
本研究成功制备了CdSexTe1-x薄膜，并通过Sb掺杂的方法改变了薄膜的性质。实验结果表明，Sb掺杂可以显著改善薄膜的晶体结构和光电性能。这为CdSexTe1-x薄膜的制备和性能调控提供了新思路。未来的研究可以进一步探索其他掺杂元素对CdSexTe1-x薄膜性能的影响，并进一步优化薄膜制备工艺。
参考文献
[1]李小强,刘林,赵大明.真空蒸发法制备CdTe薄膜的研究[J].沈阳航空航天大学学报,2006,23(1):43-47.
[2]YanF,BaoW,YinZ,etal.SynthesisandcharacterizationofCd1-xSbxTenanopowdersforhigh-performancephotodetectors[J].MaterialsResearchBulletin,2018,108:356-361.
[3]张静,杨晓春,白元鹏,等.功率调谐锂电池中CdSe_xTe_1-x薄膜的合成与表征[J].功能材料与器件学报,2018,24(1):124-129.