三甘醇溶液化學法Cu2-xSe納米晶的合成研究.pdf

1、I–VI族的化合物Cu2-xSe是一種P型半導體材料,具有直接帶隙1.4eV,間接帶隙2.3eV,并且隨x值變化可調(diào)。由于其對可見光有很好的吸收,具有高的吸收系數(shù),理論光電轉換效率~20％,因此在光電轉換、超離子導體、熱電、傳感和激光等領域有廣泛的應用背景。
　　本文采用熱注入法,在常溫常壓下以三乙二醇為溶劑,以氯化銅和硒粉作為銅源和硒源,水合肼和乙二胺作為還原劑,聚乙烯吡咯烷作為分散劑,研究Cu2-xSe納米片晶的制備。通過XR

2、D、SEM、EDS、TEM、UV-Vis等測試手段對產(chǎn)物的晶體結構、化學計量比、分散性和光學吸收等性能進行了表征,考查了反應回流時間、注入溫度、添加劑量、銅硒的化學計量比、還原劑等對合成Cu2-xSe納米片晶的晶型、形貌以及光學性能的影響。
　　結果表明,在三乙二醇溶劑中,當Cu/Se比為2:1,加入0.1gPVP,以水合肼為還原劑在230℃下注入210℃回流反應20min可以得到晶粒細小的納米片晶;當Cu/Se比為2:1,加入0

3、.1gPVP,以乙二胺為還原劑在230℃下注入210℃回流反應20min可以得到大尺寸的片晶。
　　在反應過程考查中發(fā)現(xiàn),在反應初期會發(fā)生相變,當回流時間的增加到20min以上,反應產(chǎn)物的相組成和形貌沒有明顯變化;在高的注入反應溫度下,可以得到形貌均勻組成單一的產(chǎn)物。注入反應溫度越高,產(chǎn)物的粒徑越小,均勻性就越好;PVP的添加量可以控制產(chǎn)物的大小及形貌,添加量越多產(chǎn)物的均勻性就越好,但考慮到產(chǎn)物的純度,其添加不應過多;反應物的比例