基于FeS2納米線的高響應光電導的研究.pdf

1、FeS2(Pyrite)，俗稱黃鐵礦，它的組成元素在地球上含量十分豐富，而且無毒環(huán)保。FeS2(Pyrite)具有合適的禁帶寬度，它的光吸收系數較高（當λ<700nm時，α>5*105cm-1），相比于其大部分同類具有更優(yōu)良的材料特性，因此它在光電應用方面得到更多的青睞。FeS2(Pyrite)薄膜成本低廉，可以制備成太陽能電池、紅外探測器等各種光電器件，是一種非常有發(fā)展?jié)摿Φ墓怆姴牧?。而且，FeS2(Pyrite)應用于清潔的新能源領

2、域，響應了國家節(jié)能環(huán)保的號召，未來發(fā)展前途無量。
　　本文創(chuàng)造性地發(fā)明了低溫硫化氧化鐵納米管的方法制備FeS2納米線陣列。其中氧化鐵納米管作為前驅體薄膜，是通過一種溫和的方式——陽極氧化制備而來。FeS2納米線薄膜進一步制成原型光電導器件，測試表明該光電導的I-V和I-T特性良好，2V外加偏壓下光譜響應高達3.0A/W。
　　首先，采用陽極氧化法合成形貌有序的氧化鐵納米管前驅薄膜。本文探索了各種陽極氧化的參數（陽極氧化時間，

3、電壓，電解液中去離子水的含量）對氧化膜的形貌的影響（其中去離子水作為溶質），并深入理解各種參數對氧化膜形貌的控制機理，制備出形貌有序的氧化鐵薄膜。
　　接著，采用硫化法制備FeS2納米線薄膜。在真空條件下，將氧化鐵納米管薄膜在400℃進行熱硫化，其中硫元素過量，保證硫化反應能夠徹底。經過2小時的硫化，氧化鐵納米管轉變成FeS2納米線，而且沒有過渡相Fe1-xS。硫化時間進一步加長，FeS2納米線的形貌、晶向結構和光吸收峰并沒有明顯