PbS∶Zn2+纳米薄膜的化学水浴法制备研究

采用化学水浴法在抛光的p型Si(100)衬底上制备了本征PbS及掺Zn的pbS∶Zn2+多晶纳米薄膜,采用X射线衍射谱、扫描电子显微镜、分光光度计和高阻仪着重研究了反应混合液中Zn2+的摩尔浓度(CZn)对薄膜微结构、近红外吸收特性及电学性质的影响.本征PbS及PbS∶Zn2+薄膜均为多晶的立方结构且具有(200)择优取向;随着CZn的增大,(200)方向的平均晶粒尺寸(22～ 74 nm)基本上先减小后增大,表面颗粒的形状由起初的不规则趋于三角形和金字塔形.PbS∶Zn2+薄膜的吸收边随着CZn的增大先蓝移后红移,吸收边的蓝移归结于晶粒尺寸效应和(200)晶面上压应力的增大,而红移则归结于(200)晶面上晶粒尺寸的增大和压应力减小.随着CZn的增大,样品的电阻率先从1.31×10 Ω·cm减小到1.0× 102Ω·cm,然后再增大.这可能与纳米材料的量子局域效应和晶界处的微应变有关.