三甘醇溶液化學(xué)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(dǎo)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(zhuǎn)換效率~20％,因此在光電轉(zhuǎn)換、超離子導(dǎo)體、熱電、傳感和激光等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)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(jié)構(gòu)、化學(xué)計(jì)量比、分散性和光學(xué)吸收等性能進(jìn)行了表征,考查了反應(yīng)回流時(shí)間、注入溫度、添加劑量、銅硒的化學(xué)計(jì)量比、還原劑等對合成Cu2-xSe納米片晶的晶型、形貌以及光學(xué)性能的影響。
　　結(jié)果表明,在三乙二醇溶劑中,當(dāng)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(yīng)20min可以得到晶粒細(xì)小的納米片晶;當(dāng)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(yīng)20min可以得到大尺寸的片晶。
　　在反應(yīng)過程考查中發(fā)現(xiàn),在反應(yīng)初期會(huì)發(fā)生相變,當(dāng)回流時(shí)間的增加到20min以上,反應(yīng)產(chǎn)物的相組成和形貌沒有明顯變化;在高的注入反應(yīng)溫度下,可以得到形貌均勻組成單一的產(chǎn)物。注入反應(yīng)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(yīng)過多;反應(yīng)物的比例