納米PbS/ZnO的制備及光電性能的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-16 23:40
基于納米材料的光電探測器有著廣泛應(yīng)用,納米ZnO作為一種很好的紫外探測器材料,良好的性能以及低廉的成本使它成為紫外探測器最有潛力的材料之一;PbS廣泛用于紅外探測器材料,其結(jié)構(gòu)可靠,性能卓越,成本低廉。如何進(jìn)一步提高納米ZnO、PbS的光電探測性能,并發(fā)展能同時(shí)檢測紫外光、可見光和紅外光的光電探測器件是研發(fā)光電探測器件迫切需要解決的問題,因而具有重要的科學(xué)意義和實(shí)際意義。本文制備了納米PbS以及納米PbS/ZnO復(fù)合物,采用XRD,Raman,TEM,XPS,UV-Vis-IR漫反射吸收光譜和熒光光譜等測試方式進(jìn)行表征,研究了其光電探測性能以及ZnO-PbS界面效應(yīng)對(duì)光電探測性能的影響。本文的研究的主要內(nèi)容及結(jié)論如下:1.以Pb(NO3)2及Na2S為反應(yīng)物,制備了納米PbS,XRD分析表明所制備的納米PbS具有方鉛礦結(jié)構(gòu),且存在少量的PbO·PbSO4,納米PbS其平均晶粒尺寸在18.2nm左右,該納米PbS在紫外-可見-紅外光區(qū)域有很強(qiáng)的吸收;采用刮涂法制備了具有FTO導(dǎo)電玻璃/納米PbS/FTO導(dǎo)電玻璃結(jié)構(gòu)的光電探測器件,測試了該光電探測器件在紫外、可見和近紅外光照射下的光電性能...
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖鋅礦的骨架結(jié)構(gòu)
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 衍射分析(XRD)所合成的PbS/ZnO樣品的XRD圖譜。兩個(gè)PbS/ZnO方晶系的纖鋅礦結(jié)構(gòu)(PDF 05-0664),PbS是方外,PbO·PbSO4相(PDF06-0276)在PbS的氧化作errer公式(L =0.89λ/βcosθ),利用在2θ= 31.65°處XO樣品中ZnO平均晶粒尺寸:PbS/ZnO-A和PbS/ZnO24.6 nm,24.5 nm;通過Scherrer公式(L =0.89λ/βco的半峰寬,計(jì)算PbS/ZnO樣品中PbS平均晶粒尺寸PbS的平均晶粒尺寸大小為12.5 nm,13.0 nm。
38圖3-2 PbS/ZnO樣品的TEM圖片:PbS/ZnO-A的TEM(A)和HRTEM(B),PbS/ZnO-B的TEM(C)和HRTEM(D)Pb(NO3)2時(shí)ZnO懸濁液的顏色是幾乎沒有變化的。由于ZnS (ksp=1.6*10-24)有比Zn(OH)2(ksp=3.0 *10-17)更低的溶度積[52]。S2-在納米ZnO表面與Zn(OH)2反應(yīng)生成了一層淡黃色的ZnS層。然后,Na2S與后加入的Pb(NO3)2在ZnS層上反應(yīng)生成了PbS納米晶體,這樣就形成了具有–Zn-S-Pb-S-界面的PbS/ZnO納米晶體。然而,在XRD圖譜中并沒有ZnS晶體存在(圖3-1A),在HRTEM(圖3-2D)中觀察到在PbS納米晶體和ZnO納米晶體之間有一層無序?qū),這表明PbS納米晶體和ZnO納米晶體之間的ZnS界面具有無定型結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Al-ZnO光電納米材料的水熱合成及電學(xué)性能[J]. 云斯寧,孫毅,甘艷萍,李玉祥. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(02)
[2]PbS量子點(diǎn)/ZnO納米片復(fù)合膜的制備及其光電化學(xué)性能[J]. 廖鑫,楊峰,蒲明華,趙勇,程翠華. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]PbS量子點(diǎn)的一步合成法及其光學(xué)性能[J]. 趙旭升,干建群,劉光華,陳愛民. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(16)
[4]紅外探測技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用[J]. 萬全. 國防技術(shù)基礎(chǔ). 2004(01)
本文編號(hào):3440709
【文章來源】:武漢理工大學(xué)湖北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
纖鋅礦的骨架結(jié)構(gòu)
武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文 衍射分析(XRD)所合成的PbS/ZnO樣品的XRD圖譜。兩個(gè)PbS/ZnO方晶系的纖鋅礦結(jié)構(gòu)(PDF 05-0664),PbS是方外,PbO·PbSO4相(PDF06-0276)在PbS的氧化作errer公式(L =0.89λ/βcosθ),利用在2θ= 31.65°處XO樣品中ZnO平均晶粒尺寸:PbS/ZnO-A和PbS/ZnO24.6 nm,24.5 nm;通過Scherrer公式(L =0.89λ/βco的半峰寬,計(jì)算PbS/ZnO樣品中PbS平均晶粒尺寸PbS的平均晶粒尺寸大小為12.5 nm,13.0 nm。
38圖3-2 PbS/ZnO樣品的TEM圖片:PbS/ZnO-A的TEM(A)和HRTEM(B),PbS/ZnO-B的TEM(C)和HRTEM(D)Pb(NO3)2時(shí)ZnO懸濁液的顏色是幾乎沒有變化的。由于ZnS (ksp=1.6*10-24)有比Zn(OH)2(ksp=3.0 *10-17)更低的溶度積[52]。S2-在納米ZnO表面與Zn(OH)2反應(yīng)生成了一層淡黃色的ZnS層。然后,Na2S與后加入的Pb(NO3)2在ZnS層上反應(yīng)生成了PbS納米晶體,這樣就形成了具有–Zn-S-Pb-S-界面的PbS/ZnO納米晶體。然而,在XRD圖譜中并沒有ZnS晶體存在(圖3-1A),在HRTEM(圖3-2D)中觀察到在PbS納米晶體和ZnO納米晶體之間有一層無序?qū),這表明PbS納米晶體和ZnO納米晶體之間的ZnS界面具有無定型結(jié)構(gòu)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Al-ZnO光電納米材料的水熱合成及電學(xué)性能[J]. 云斯寧,孫毅,甘艷萍,李玉祥. 硅酸鹽學(xué)報(bào). 2012(02)
[2]PbS量子點(diǎn)/ZnO納米片復(fù)合膜的制備及其光電化學(xué)性能[J]. 廖鑫,楊峰,蒲明華,趙勇,程翠華. 無機(jī)材料學(xué)報(bào). 2012(01)
[3]PbS量子點(diǎn)的一步合成法及其光學(xué)性能[J]. 趙旭升,干建群,劉光華,陳愛民. 化學(xué)學(xué)報(bào). 2008(16)
[4]紅外探測技術(shù)及其在軍事上的應(yīng)用[J]. 萬全. 國防技術(shù)基礎(chǔ). 2004(01)
本文編號(hào):3440709
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