本文關(guān)鍵詞：硒化鎘納米半導(dǎo)體薄膜的制備及其光電化學(xué)性能研究

  更多相關(guān)文章： 納米半導(dǎo)體 薄膜 陽(yáng)極氧化 硒化 氣/液界面組裝 浸泡法 Cd(OH)_2 CdSe 光電化學(xué)

【摘要】：硒化鎘(CdSe)是一種n型半導(dǎo)體材料,因其具有窄的直接躍遷帶隙結(jié)構(gòu)(1.76 eV),可以有效吸收可見(jiàn)光的能量,已被廣泛應(yīng)用于光電化學(xué)太陽(yáng)能電池、光電化學(xué)檢測(cè)、光催化劑以及氣敏傳感器等領(lǐng)域。本文分別采用電化學(xué)法、氣/液界面組裝法和直接浸泡法制備了幾種不同形貌的CdSe納米半導(dǎo)體薄膜,并研究了這幾種CdSe薄膜的光電化學(xué)性能。主要內(nèi)容如下:(1)先于KNO_3溶液中,恒電勢(shì)-0.9 V(vs.Hg|Hg2SO4(s)|K2SO4(飽和))陽(yáng)極氧化光滑的Cd電極,Cd表面被腐蝕成層狀多孔納米結(jié)構(gòu),并覆蓋有Cd(OH)_2沉淀物;然后再將負(fù)載Cd(OH)_2沉積物的Cd電極在Na2SeSO3溶液中浸泡,Se2-與Cd(OH)_2中的OH-交換得到CdSe,CdSe納米粒子組裝得到草莓狀納米CdSe聚集體薄膜;用XRD和Raman表征方法確認(rèn)了Cd(OH)_2和CdSe薄膜的形成;考察了不同陽(yáng)極氧化電勢(shì)、氧化時(shí)間及硒化時(shí)間對(duì)CdSe薄膜光電化學(xué)性能的影響,并給出了解釋。(2)將滴加表面活性劑十二烷基硫酸鈉(SDS)的CdCl2溶液放在充滿H2Se蒸汽的干燥器中,靜置一段時(shí)間,溶液表面的Cd2+和H2Se電離出來(lái)的Se2-結(jié)合生成CdSe納米粒子,在SDS表面壓的作用下,CdSe納米粒子在氣/液界面上自組裝形成一層致密的薄膜,將所制備的薄膜轉(zhuǎn)移至潔凈的氟摻雜的SnO2透明導(dǎo)電玻璃(FTO)的表面,在馬弗爐中熱處理得到結(jié)晶性良好的納米CdSe半導(dǎo)體薄膜;用XRD和Raman光譜表征方法確認(rèn)了CdSe薄膜的形成;考察了不同組裝時(shí)間對(duì)CdSe薄膜光電化學(xué)性能的影響,并給出了解釋。(3)先拋光、超聲清洗Cd電極,Cd電極表面在潮濕的空氣中和溶解氧的溶液中可自發(fā)氧化生成CdO和/或Cd(OH)_2,表面氧化的Cd電極浸泡在Na2SeSO3溶液中,暗態(tài)下密封放置一段時(shí)間,Cd電極表面Cd(OH)_2中OH-的與Se2-交換形成一層紅色的CdSe納米粒子半導(dǎo)體薄膜;用XRD和Raman光譜表征方法確認(rèn)了CdSe薄膜的形成;考察了不同浸泡時(shí)間對(duì)CdSe薄膜光電化學(xué)性能的影響,并給出了解釋。
【關(guān)鍵詞】：納米半導(dǎo)體 薄膜 陽(yáng)極氧化 硒化 氣/液界面組裝 浸泡法 Cd(OH)_2 CdSe 光電化學(xué)
【學(xué)位授予單位】：湖南師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ132.44;TB383.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-12
• 第一章 緒論12-24
• 1.1 引言12
• 1.2 半導(dǎo)體納米材料12-15
• 1.2.1 納米材料的簡(jiǎn)介12-13
• 1.2.2 半導(dǎo)體納米材料的基本特性13-15
• 1.3 CdSe半導(dǎo)體納米材料的基本性質(zhì)15
• 1.4 CdSe半導(dǎo)體納米材料的應(yīng)用15-19
• 1.4.1 太陽(yáng)能電池15-16
• 1.4.2 光催化16-17
• 1.4.3 發(fā)光二極管17-18
• 1.4.4 氣敏傳感器18
• 1.4.5 探測(cè)器18-19
• 1.5 CdSe納米半導(dǎo)體薄膜的制備方法19-22
• 1.5.1 氣相沉積法19-20
• 1.5.2 脈沖激光沉積法20
• 1.5.3 化學(xué)浴沉積法20
• 1.5.4 電化學(xué)沉積法20-21
• 1.5.5 溶劑熱合成法21
• 1.5.6 蒸發(fā)或共蒸發(fā)法21
• 1.5.7 噴霧熱解法21-22
• 1.5.8 自組裝技術(shù)22
• 1.6 本文的構(gòu)思與主要工作22-24
• 第二章 以Cd為基底兩步法制備CdSe納米半導(dǎo)體薄膜的制備及其光電化學(xué)性能研究24-34
• 2.1 引言24
• 2.2 實(shí)驗(yàn)部分24-26
• 2.2.1 試劑和溶液配置24-25
• 2.2.2 Cd(OH)_2 和CdSe半導(dǎo)體薄膜的制備25
• 2.2.3 表征方法25-26
• 2.2.4 光電化學(xué)性能測(cè)試26
• 2.3 結(jié)果與討論26-33
• 2.3.1 Cd電極在KNO_3溶液中的電化學(xué)行為26-27
• 2.3.2 Cd電極分別氧化和硒化后形貌、晶型和組成的表征27-31
• 2.3.3 Cd電極氧化時(shí)間和硒化時(shí)間對(duì)光電化學(xué)性能的影響31-32
• 2.3.4 Cd(OH)_2 和CdSe的能帶位置計(jì)算32-33
• 2.4 小結(jié)33-34
• 第三章 氣/液界面組裝制備CdSe納米半導(dǎo)體薄膜的制備及其光電化學(xué)性能研究34-43
• 3.1 引言34
• 3.2 實(shí)驗(yàn)部分34-36
• 3.2.1 試劑、溶液配置34-35
• 3.2.2 CdSe半導(dǎo)體薄膜的制備35
• 3.2.3 表征方法35
• 3.2.4 光電化學(xué)性能測(cè)試35-36
• 3.3 結(jié)果與討論36-42
• 3.3.1 氣/液界面組裝制備CdSe薄膜的表征36-39
• 3.3.2 CdSe薄膜電極的光電化學(xué)性能39-42
• 3.4 小結(jié)42-43
• 第四章 以Cd為基底一步法制備CdSe納米半導(dǎo)體薄膜的制備及其光電化學(xué)性能研究43-51
• 4.1 引言43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)部分43-44
• 4.2.1 試劑與溶液配置43-44
• 4.2.2 CdSe半導(dǎo)體薄膜的制備44
• 4.2.3 表征方法44
• 4.2.4 光電化學(xué)性能測(cè)試44
• 4.3 結(jié)果與討論44-50
• 4.3.1 CdSe薄膜的表征44-46
• 4.3.2 CdSe薄膜電極的光電化學(xué)性能46-49
• 4.3.3 CdSe薄膜的形成機(jī)理49-50
• 4.4 小結(jié)50-51
• 結(jié)語(yǔ)51-52
• 參考文獻(xiàn)52-61
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的文章61-62
• 致謝62

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本文編號(hào)：810493