CdSe纳米晶薄膜的光敏特性研究
2019-05-21熊智慧曾体贤
熊智慧,肖 飞,杨 辉,张 敏,曾体贤
(1.成都师范学院物理与工程技术学院,成都 611130; 2.西华师范大学物理与空间科学学院,南充 637002)
1 引 言
硒化镉(CdSe)是一种直接跃迁的II-VI族化合物半导体,在常温常压下,CdSe的热力学稳定相为六方纤锌矿晶体结构,其空间群属于P63mc[1],具有与太阳光谱中的可见光波段相匹配的禁带宽度(Eg=1.74 eV)[2]。同时,CdSe平均原子序数(Zavg=41)较大,密度(ρ=5.74 g/cm3),可抵挡高能辐射[1]。CdSe具有优异的光电性能[3-4],已广泛应用于太阳能电池、光电传感器、发光二极管等领域[5-7],并在光催化、光通讯和生物标记等领域的应用中具有突出表现[8-10],具有广阔的应用前景。
鉴于CdSe材料优异的光电性能,目前已成为光敏电阻器领域的研究重点和热点。Murali等[11]采用电子束蒸发的方法,生长了一层厚度大约为20 nm纳米的CdSe薄膜,电阻在有光照与无光照下的比值具有良好的线性关系。Meshkov等[12]利用丝印法制备的CdS-CdSe烧结颗粒状薄膜并对其光电阻进行了研究,Ferrance等[13]使用碳纳米管和CdSe纳米晶体的水分散剂制备薄膜,并对其光电导进行了研究。但由于现已报道的CdSe光敏电阻器的暗光电阻比还不高,制备工艺复杂,不利于工业化生产,所以仍需要进一步的研究和改进。不同生长技术得到的CdSe纳米晶薄膜的结晶性能不同,进而影响其光敏特性。目前,CdSe纳米晶薄膜的生长技术主要有:真空热蒸发[14]、超声喷雾[15]、分子束外延[16]、化学沉积[17]等。其中,真空热蒸发技术具有生长速率快、制备样品纯度高、操作简单且成本较低等特点,利于工业化生产。
基于实验室前期工作[1,18],本文采用真空热蒸发技术在Si(100)衬底上制备CdSe纳米晶薄膜,并对其光敏特性进行了测试。……
