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微纳核-壳结构半导体光电材料,由于具有独特的理化特性,近来得到了人们的广泛关注,并已经应用于光电化学太阳能电池、光电子器件、光学器件、生物医药等各个领域。其中Ⅱ型核-壳结构光电材料由于其特有的能带结构,近年来也得到了长足的发展。本文中,我们研究了Bi2O3@Bi2S3和CdO@CdS两种Ⅱ型核-壳结构的半导体光电材料的制备及其光电性能。主要包括:
(1)利用阴极分散法获得Bi纳米粒子组装膜,经过在空气气氛下氧化和后续表面硫化处理,制备出Bi2O3@Bi2S3核-壳纳米粒子薄膜,用XRD和Raman光谱确定该纳米粒子薄膜为核-壳结构;研究了其光电特性,考察了收集时间和硫化时间对光电性能的影响,并与单种Bi2O3或Bi2S3纳米粒子薄膜的光电性能进行了对比,给出了合理解释。
(2)先阴极电沉积金属Bi微纳枝晶薄膜,再在空气气氛下氧化和后续表面硫化处理,制备出Bi2O3@Bi2S3核-壳结构枝晶薄膜,用XRD和XPS手段确定该枝晶薄膜为核,壳结构;研究了其光电特性,考察了沉积时间和硫化时间对光电性能的影响,并与单种Bi2O3或Bi2S3薄膜的光电性能进行了对比,给出了合理解释。
(3)电沉积得到金属Cd微粒薄膜,经过氧化和表面硫化系列处理步骤,制备出CdO@CdS核-壳微纳粒子薄膜,通过XRD和XPS手段确定该微纳粒子薄膜为核-壳结构;研究了其光电性能,考察了沉积时间和硫化时间对光电性能的影响,并与单种CdO或CdS薄膜的光电性能进行了对比和讨论。还测试了该核-壳结构在不同电解质中的光电压。