直流反应磁控溅射制备的Mo掺杂TiO2薄膜的光电特性.pdf

《直流反应磁控溅射制备的Mo掺杂TiO2薄膜的光电特性.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、物理化学学~E(WuliHuaxueXuebao)FebruaryActa脚．一Chim．Sin．2012，28(2)，381—386381[Article]doi：10．3866／PKU．WHXB201l12123www．whxb．pku．edu．cn直流反应磁控溅射制备的Mo掺杂TiO2薄膜的光电特性颜秉熙’罗胜耘1,2沈杰’，(。复旦大学材料科学系，上海200433；。贵州民族学院理学院，贵阳550025)摘要：通过直流反应磁控溅射制备了不同Mo掺杂量的Mo．TiO薄膜．用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XR

2、D)仪、X射线光电子能谱(xPs)仪、紫外一N~(uv-vis)分光光度计详细研究了Mo掺杂量对薄膜表面形貌、晶体结构、元素价态及吸收带边的影响．用瞬态光电流和循环伏安法考察了不同Mo含量ITO／Mo．TiO电极的光电特性．结果表明：在TiOz薄膜中掺入的Mo以Mo。和Mo”两种价态存在：随着Mo掺杂量的增加，Mo．TiO薄膜的晶粒尺寸逐渐减小，晶格畸变增大，吸收闽值显著红移：薄膜的禁带宽度先减小后增大，在Mo掺杂量为2_7％(n(Mo)ln(Ti))时禁带宽度最小：Mo掺杂量为O．9％的样品在氙灯下的光生电流最大，且

3、随着所加阳极偏压的提高光生电流并未呈现出饱和的趋势．此后随着掺杂量的提高，薄膜的光生电流开始下降，当Mo掺杂量达到3．6％时，薄膜的光电流小于未掺杂的样品：说明适当浓度的Mo掺杂能够提高Mo．TiO薄膜光电性能，光生电流最大可达未掺杂的2．4倍．关键词：光生电流；循环伏安；直流反应磁控溅射：二氧化钛薄膜：铝掺杂中图分类号：0644PhotoelectricPropertiesofMoDopedTi02ThinFilmsDepositedbyDCReactiveMagnetronSputteringYANBing—XiL

4、UOSheng-Yun’lSHENJie’，(DepartmentofMaterialsScience，FudanUniversity,Shanghai200433，R．China；CollegeofScience,GuizhouUniversityforNationalities，Guiyang550025,PR．China)Abstract：NanocrystallineTiO2thinf¨msdopedwithdifferentconcentrationsofMoweredepositedbydirectcurr

5、ent(DC)reactivemagnetronsputtering．TheinfluenceofMoonsuces，crystalstructures，thevalencestatesofelementsandtheabsorptionbandofModopedTiO2f¨mswerecharacterizedbymeansofatomicforcemicroscopy(AFM)，X-raydifraction(XRD)，X-rayphotoelectronspectroscopy(XPS)，andUltraviol

6、et．visiblespectroscopy(UV-Vis)．ToinvestigatethephotoelectriccharacteristicofITO(indiumtinoxide)／Mo．TiO2electrodes，aseriesofcyclicvoltammetryexperimentswereconducted．TheresultsindicatethatanappropriateamountofMoatoms，observedasMo。andMobVXPS。couldinhibitthecrystal

7、growthofparticles，enhancethesurfaceroughnessoftheModopedTiO2thinf¨m，andbringaboutaremarkableredshiftoftheabsorptionspectra．AsthecOncenlratiOnOfMoincreased，theenergVgapdeclinedatfirstuntiftheamountofdopedMoeventuallyreached3．6％(n(Mo)／n(Ti))．whenablueshiftofspectr

8、aresultedandtheenergygapgrewwider．Thesampledopedwith0．9％MowasirradiatedwithaXelampandshowedthehighestphotocurrent．whichcontinuedtoincreasewithincreasingvoltageexerted