采用三電極系統(tǒng)在硫酸銅-乳酸體系中電化學(xué)沉積法制備Cu₂O薄膜,控制電沉積溶液的溫度和pH得到n型Cu₂O薄膜,并通過(guò)光電流(I-t)測(cè)試、莫特-肖特基(M-s)曲線(xiàn)測(cè)試薄膜的光電性能。結(jié)果表明當(dāng)pH值為8.5～10時(shí),成功地制備出了n型Cu₂O薄膜,且當(dāng)電解液的pH值為8.5,溫度為60℃時(shí),n型Cu₂O薄膜光電性能最佳。對(duì)Cu₂O薄膜進(jìn)行退火處理,有助于改善氧化亞銅薄膜的光電性能。在此基礎(chǔ)上,我們對(duì)n型Cu₂O薄膜進(jìn)行不同離子摻雜。離子的摻雜能繼續(xù)提高Cu₂O薄膜的光電性能。其中當(dāng)Cl^-為40 mM條件下,Cu₂O薄膜的光電化學(xué)性能最佳。

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圖1硫酸銅-乳酸體系溶液的線(xiàn)性?huà)呙枨�(xiàn)

就會(huì)有銅單質(zhì)生成。因此在研究中，為保證制備的Cu2O薄膜的成分單一，以及沉積速度，我們選用-0.3V作為沉積電壓。2.2Cu2O薄膜在不同pH值下的物相分析

圖2不同pH下沉積的氧化亞銅薄膜的X射線(xiàn)衍射圖譜

圖2為在不同pH值下得到的Cu2O薄膜的XRD圖譜。從圖中可以看出這些Cu2O薄膜衍射峰位置與標(biāo)準(zhǔn)卡片（JCPDS05-0667）相吻合，并且比較這些衍射峰的強(qiáng)度變化可以看到：pH值越高，衍射峰（111）面的強(qiáng)度越大，pH值的增加有利于薄膜（111）面的生長(zhǎng)。2.3Cu2O薄....

圖3(a)(b）不同pH下Cu2O薄膜的光電流密度（c)(d）不同pH下Cu2O薄膜的莫特-肖特基曲線(xiàn)（e）載流子濃度曲線(xiàn)

Cu2O的載流子濃度與半導(dǎo)體類(lèi)型可以通過(guò)莫特-肖特基曲線(xiàn)進(jìn)行表征，在不同pH值下Cu2O薄膜經(jīng)過(guò)電容-電壓測(cè)試得到的莫特-肖特基曲線(xiàn)如圖3(c)(d）所示。當(dāng)pH為8.5～10，曲線(xiàn)斜率為正，表明為n型半導(dǎo)體，當(dāng)pH為11～12的時(shí)候，曲線(xiàn)斜率為負(fù)，表明為p型半導(dǎo)體。將各薄膜的肖....

圖4溫度不同下制備的Cu2O薄膜的XRD圖譜

圖4為在不同溫度下沉積得到的Cu2OXRD圖譜。從圖中可以看出這些Cu2O薄膜的衍射峰與位置與pdf05-0667相吻合。本課題組認(rèn)為溫度的變化會(huì)影響Cu2O晶體不同晶面（如（111）和（200））的生長(zhǎng)速度，但是對(duì)于溫度如何影響氧化亞銅晶體取向的機(jī)制還有待于進(jìn)一步探究。陶方....

本文編號(hào)：3975081