編號(hào)：NMJS05817
篇名：基于銅粉的室溫氣固反應(yīng)自生長(zhǎng)刺球狀半導(dǎo)體Cu_2S納米線陣列
作者：王大永 ;甘源 ;洪瀾 ;任山
關(guān)鍵詞：納米線刺球陣列 Cu2S 氣固反應(yīng)法 光吸收性能
機(jī)構(gòu)： 中山大學(xué)納米技術(shù)研究中心,光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東省低碳化學(xué)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東廣州510275
摘要： 本研究通過(guò)簡(jiǎn)單的氣-固硫化反應(yīng)對(duì)ITO玻璃上涂覆的銅顆粒膜進(jìn)行硫化反應(yīng),得到了大面積的自生長(zhǎng)刺球狀結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體Cu2S納米陣列。采用SEM,TEM,EDS、XRD,以及UV-vis等方法對(duì)反應(yīng)生長(zhǎng)的半導(dǎo)體Cu2S納米線陣列的微觀結(jié)構(gòu)及光吸收性能進(jìn)行了系統(tǒng)研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,合成的Cu2S為刺球狀納米線陣列,納米刺球的直徑分布在50～100μm之間;刺球上的納米線為單斜晶系的Cu2S單晶,晶體生長(zhǎng)方向?yàn)閇-102];納米線的平均直徑為100nm,長(zhǎng)度分布在20～50μm之間。合成的刺球狀納米線陣列具有良好的光吸收性能,反應(yīng)20小時(shí)樣品在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)（400～800nm）平均光吸收率達(dá)到了93%;反應(yīng)30小時(shí)樣品在可見光波長(zhǎng)范圍內(nèi)（400～800nm）平均光吸收率達(dá)到了92%。同時(shí)兩種刺球狀納米線陣列結(jié)構(gòu)對(duì)于大的光線入射角仍然保持很高的光吸收性能,對(duì)光線入射角的變化不敏感。當(dāng)入射光角度從0°增加到60°時(shí),光吸收率僅下降3%,明顯優(yōu)于文獻(xiàn)已報(bào)道的規(guī)則排列納米線陣列的光吸收性能。本項(xiàng)研究合成方法簡(jiǎn)單,工藝可控,成本低,可以采用更廣的基體材料。合成的納米結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良的綜合光吸收性能,在光電領(lǐng)域有很好的應(yīng)用潛力。
