敏化工艺对硒化铅薄膜形貌和性能的影响.pdf

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1、研究与DOh10．3969／j．issn．1009—9492．2012．09．021敏化工艺对硒化铅薄膜形貌和性能的影响刘大博，罗飞，王锦鹏(中国航空工业集团公司北京航空材料研究院，北京100095)摘要：用醋酸铅、硒粉及亚硫酸硒钠为主要原料采用化学液相沉积的方法在玻璃衬底上制备出了一系列的硒化铅半导体薄膜材料，采用在有氧环境下对薄膜进行热处理来实现薄膜的敏化过程，用SEM、XRD、EDS和IR等分析手段对薄膜的形貌、结构以及性能进行了表征。当敏化温度低于375℃时薄膜晶粒尺寸变化不大，但表I~O／(Se+Pb)原子比随敏化温度的升高

2、而明显升高，同时薄膜结构有所变化。硒化铅薄膜经过敏化处理后具有了一定的光电特性，在光照条件下薄膜的电阻变化率在5％一10％左右。关键词：硒化铅薄膜；敏化；光电性能中图分类号：TM2文献标识码：A文章编号：1009—9492(2012)09—0071一o4EfectofPhotosensitizationProcessonMorphologyandPropertiesofPbSeThinFilmsLIUDa—bo，LUOFei，WANGJin—peng(BeijingInstituteofAeronauticalMaterials，Be

3、ijing100095，China)Abstract：PbSefilmsweredepositedonglasssubstratesbychemicalliquiddepositionusingthePbfAc)2solution，SepowderandNa2SO3solutionasthereactants．HeattreatmentwascarriedoutinanO2atmospheretopromotethephotoelectricresponse．Themorpholo~，microstructureandphotoele

4、ctricpropertiesofPbSethinfilmsannealedatdifferenttemperaturewereinvestigatedbySEM，XRD，EDSandIR．Themorphologiesbeforeandaftersensitizationhadnosignificantchangeunder375℃．buttheO／(Se+Pb)atomratioincreasedwiththeriseoftemperature．XRDshowedthereflectionpeakofPbOinthefilmsaf

5、terheattreatment．Afterph0t0sensitizati0nprocessing，resistancechangeratioofPbSefilmsincreasedto5％一10％．Keywords：PbSefilm；ph0t0sensitizationprocess；photoelectricproperties硒化铅材料是一种重要的窄带半导体材料，nov等也用电化学沉积法在ITO导电玻璃基片上具有禁带宽度窄(=0．278eV)、量子效率高、良沉积了PbSe多晶薄膜。好的光电效应、噪声低、对外界条件的影响反应通常

6、由化学沉淀法制备的PbSe薄膜不具有光比较灵敏等优点，因而在红外探测器、红外二维探测特性，需要通过掺杂一即所谓的“敏化”过成像显示器、光电阻器、光发射器等器件上有着程来实现红外光探测功能。一般地，所掺杂质可广泛的应用。随着近年来薄膜材料的广泛研究与以是氧(0：)或硫(S)这样的VI族元素的原子”。薄膜应用，关于硒化铅薄膜材料的制备研究已有不少的光电性能优劣紧密依赖于所掺杂质的浓度和分报道，研究热点主要集中在薄膜制备工艺的探布。这取决于掺杂时的温度、时间及掺杂源的选索和生长过程的研究。RomanI等利用脉冲激光择。技术在Si(111)、

7、(100)衬底上制备了厚度在200nm本工作通过化学液相沉积方法制备了硒化铅以上的PbSe薄膜，由于基体和硒化铅薄膜材料之薄膜材料，采用在有氧环境下对薄膜热处理来实间存在着热膨胀系数的差异和晶格失配，薄膜沉现薄膜材料的敏化，本文重点研究了硒化铅敏化积温度对薄膜的形貌及性能有着显著的影响。An．温度对薄膜形貌及性能的影响。natKassim等在玻璃基片上用化学反应沉积方法1实验方法制备了表面光亮如镜的PbSe薄膜。DmitryK．Iva．制备硒化铅薄膜材料所需的实验试剂有收稿日期：2012—07—27LL与开发Pb(CH3coo)z·3

8、H2O、Se粉、Na2S03·7H：O、KOH、成的氧化铅产物比较少，表现为PbO峰的衍射强无水乙醇、丙酮，实验用水为去离子水。薄膜制度并不是很高。通过EDS得到了薄膜中o／(se+Pb1备方法参见文献f11o原子比与敏