镉掺杂氧化亚铜薄膜的制备及其光电性能

作者:赵英杰; 伍泳斌; 王晓娟; 莫德清; 钟福新*
来源:半导体技术, 2019, 44(01): 43-50.
DOI:10.13290/j.cnki.bdtjs.2019.01.008

摘要

采用一步水热法制备镉掺杂的Cu2O薄膜(Cd/Cu2O),分别探讨了制备过程中CuSO4浓度、NaOH浓度、反应时间、反应温度和CdSO4浓度对Cu2O和Cd/Cu2O薄膜光电性能的影响。结果表明,当反应釜中CuSO4浓度为0.114 2 mol/L、NaOH浓度为0.028 6 mol/L、反应时间为8 h、反应温度为90℃、CdSO4浓度分别为0 mol/L和0.571 4μmol/L时,可在基底Cu片上分别获得光电压为0.366 7 V的Cu2O样品和光电压为0.460 2 V的Cd/Cu2O薄膜样品。紫外可见吸收光谱(UV-Vis)、X射线衍射(XRD)图谱、扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)表征结果显示,Cu2O的禁带宽度为2.1 eV,而Cd/Cu2O的禁带宽度最小达到1.8 eV;Cd/Cu2O的择优生长面为(111)面,其衍射峰强度比Cu2O明显增强; Cd/Cu2O样品表面与Cu2O对比变得光滑,粒径由Cu2O的1.0~3.0μm减小到Cd/Cu2O的0.3~0.9μm。

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