OTS自组装单层膜诱导生长Sb2S3薄膜及其生长机理.pdf

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1、第26卷第11期无机化学学报Vo1.26No.1l2010年11月CHINESEjoURNALOFINORGANICCHEMISFRY204l一2046OTS自组装单层膜诱导生长SbzS3薄膜及其生长机理朱刚强黄锡金冯波葛宝边小兵(陕西师范大学物理学与信息技术学院,西安710062)摘要:存接近室温的水溶液巾通过采用OTS一自组装单分子层制备了SbS薄膜。利用X一射线粉末衍射RD)、扫描电子显微镜(SEM)、X一射线能量色散谱(EDS)和紫外一可见分光光度计(UV—Vis)对Sb2S,薄膜的结构、形貌和光学性能进行了表征。结果表明,低温下所制备的薄膜为非晶态结构.

2、当薄膜在空气中200~300℃热处理1h时,非晶态薄膜转化成具有正交品相结构的多晶结构。光学性能测试表明,沉积的SbS,薄膜和在空气巾200。C热处理1h后Sb2S,薄膜的能带值分圳为2.05和1.78eV。功能化OTS自组装单分子层(sAMs)存SbS,薄膜的生长过程巾起到了诱导生长的作用。通过实验结果,进一步分析了SbS薄膜的形成机理。关键词:自组装单分子层;光学性能;半导体;微观结构中图分类号:TB43;TQ135.31文献标识码:A文章编号:1001—4861(2010)11-2041—05GrowthofSb2S3ThinFilmsDirectedbyO

3、TSSelf-assembledMonolayerandItsFormationMechanismZHUGang-QiangHUANGXi—JinFENGBoGEBaoBIANXiao—BingfSchoolofPhysicsandInformationTechnology,Shr~nxiNormalUniversity,Xi7100621Abstract:Self-assembledmonolayers(SAMs)ofoctadecyl—trichloro—silane(OTS)wereusedtoinducethenucleationandgrowthofan

4、timonysulphide(Sb~S3)thinfilmsfromaqueoussolutionatanearroomtemperature.Thestructure,morphology,andopticalpropertiesoftheas-synthesizedSb2S3thinfilmswereinvestigatedusingX—raydiffraction,scanningelectronmicroscopy,X—rayenergy—dispersivespectroscopy,andUV—Visspectrometer.Theresultshows

5、thattheas—depositedfilmisamorphousstructure.Byheatingupto200-300oCfor1hinair,thedepositedfilmsweretransformedintopolycrystallinewithorthorhombicstructure.Thevaluesofopticalbandenergywereevaluatedas2.05eVand1.78eVfortheas—depositedandannealedSb2S3filmsat200℃for1hinair,respectively.Itwa

6、sfoundthattheOTS—funetionalizedSAMsfilmsplayanactiveroleforcontrollingnucleationandgrowthofSb2S3thinfilmsatlowtemperature.TheformationmechanismofSb2S3thinfilmswasproposedaccordingtotheexperimentresults.Keywords:self-assembledmonolayers;opticalproperty;semiconductor;microstructure0引言像、

7、发光二极管(LEDs)、激光、太阳能电池等领域有着广泛的应用}。而三硫化二锑(SbS3)是具有高度金属硫化物半导体以其光稳定性、尺寸相关宽各向异性、正交晶相层状结构的主族金属硫化物带吸收、发射线窄等显著特点在生物医学标记及成A2S3(A=Bi,Sb)Oe的一种171。Sb2S3是一种直接能带半收稿日期:2010—05—24。收修改稿13期:2010.06—25。国家大学生创新性实验计划项目(No.09lO7l848)资助。通讯联系人。E-mail:zgq2006@snnu.edu.cn第一作者:朱刚强,男,31岁,讲师;研究方向:功能纳米材料。2042无机化学学报

8、第26卷导

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