p型Cu2O半导体薄膜的电化学沉积研究

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1、万方数据第38卷第4期人工晶体学报v01．38No．42009年8月JOURNALOFSYNTHETICCRYSTALSAugust，2009p型CuzO半导体薄膜的电化学沉积研究胡飞，江毅，粱建(激德镇陶瓷学院，景德镳333001)撼要：黻透嫒强嚷酸璃(ITO)翁铜冀秀工作魄缀，灞篱单铜盐通过戮搬述琢裁罄了Cu。O薄膜。装耀X射线纭射《XRD)霸舞撬邀辘(SEM)研究了爱痉温交、幽J隧襁毫藏密度霹Cu：O薄貘豹徽筑蘑梅秘表露澎貔豹彰噙，莠霹薄貘的生长机理避行了讨论。结果表明：溶液的瀣庹对Cu：O

2、晶体的微观缡构无显著影响，丽溶液的滞值对Cu：O的生长取向影响明星。张双电极的作用下，电沉积Cu：O薄膜的工作电流可以达到6mA·cm。‘，避避离于文献报导在三电极体系下低于ImA-em。的工作电流密度。关键词：氧化亚铜；电沉积；温度；电流密度中圈分类号：TN215殳黻橼识码：A文章编号：1000-985X(2009)04-0952-05ResearchonElectrochemicalDepositionofP—typeCu20ThinFilmsHUFei，JIANGYi，LIANGJian(J

3、ingdezhenCeramicInstitute，Jingdezhen333001，China)(Received19November2t)08，ⅨⅨ蓼斑20Febrnary2009)Abstract：Cu20thinfilmwasfabricatedbyelectrochemicaldepositonusingITOandCustrip鑫sworkingelectrode．TheeffectoftemperatrueandpHvalueonthemicrostmcture．surfacemor

4、phologyandcurrentdensitvofCu，OthinfilmswerestudiedbyXRDandSEM，thegrowthmechanismwasalsodiscussed．Thereuhsindicatethatthetemperaturehas1ittleeffectonthemicrostmetureofCu20thinfilm，andthepHvaluehasobviousinfluenceonthepreferentialorientation。Undertheact

5、ionofdoubleeleetrodeposition，theworkingcurrentofas-preparedCu20thinfilmcouldreached6rnAtcm≮，higherthanthecurrentbyusing鑫three。electrodesystemflmA·em啦)．Keywords：Cu20；electmdeposition；temperature；currentdensity攀l言氧蓖垂翳(Cu：◇)怒～释P璧半导褡，蘩鬻舞缚鸯1．9—2．2eV，其毒塞葑蓊气

6、敲瞧鬻篷鬯注。瑟墓吨◇毙毒，铡备成本低，德登车富，其理论利用效率可达到20％罅异j，撼～种应用潜力穰大缒太嗣麓电洼半导体糍料。Cu：0薄膜可以通过电化学沉积旧．4J、化学氧化"]、热氧化∞J、等离子蒸发"1等方法制备。高温制备的Cu20存在大量的空穴、杂质等结构缺陷，光电转换效率不高(<2％)∽J，而低温条件下制备的Cu：O具有较高的光吸收慕数秘巍电转诧效率。患享乏学沉积是在低瀑下逢过参数斡改变寒控制薄骥静结构秘形虢，舆有蒯备工艺簿攀、或本懿、楚塞褰、遥含大疆积薄蒺生长等撬势岳本文采趸锅盐透避奄裁

7、学嚣积方法裁貉了CuzO薄膜，骚究了溶羧装霸簸：2008．11一19；修键鞭鬻：2009-02-20蕊盒项目：景德镇陶瓷学院博士启动经费；景德镇『育料技硒项目；江西省教育群颁嗣[No．GJJ09531]资助作者简介：胡飞(1978“)，敷。江西省人，博士。E*marl：mthufei@126．eom万方数据第4期胡飞等：p型氧化亚铜半导体薄膜的电化学沉积研究953液温度和pH值对cu：0薄膜的影响，并对沉积机理进行了讨论。2实验以ITO导电玻璃(方阻为1012／口)为沉积衬底。沉积前用NaOH溶液

8、、盐酸溶液、酒精以及去离子水对ITO超声清洗，干燥后待用。电化学沉积溶液为CuSO。和乳酸混合液，通过滴加4mol／L的NaOH溶液调节pH值。电沉积过程中，阴极为1cm2的ITO导电玻璃，阳极为纯cu片，控制沉积过程中的电流。电沉积溶液置于可控温恒温槽中，控制不同的溶液温度。采用扫描电子显微镜(SEM，JEOL)分析薄膜表面形貌，x射线衍射仪(XRD，Philips)测定薄膜的物相结构，紫外一可见分光光度计(Shimadzu公司)测量Cu：O薄膜在400—900nm波长范围内的光