介绍gydF4y2Ba掺杂Cds薄膜对气体传感器和光伏器件的制造非常重要[1-3]。gydF4y2Ba铟是获得氮的最有效的掺杂剂之一gydF4y2Ba-gydF4y2Ba因为额外的电子来自于IngydF4y2Ba3+gydF4y2Ba在CD中替换离子gydF4y2Ba2+gydF4y2Ba网站。gydF4y2Ba在过去几年中，CDS：在薄膜中通过热蒸发制备[4]，喷雾热解[5]，化学浴（CB）[6]，以及化学浴加上铟扩散[7]，效果良好。gydF4y2Ba生长最常用的技术gydF4y2Ba用于光伏太阳能电池的CD制造是CB [1]。gydF4y2Ba以这种方式，重要的是在生长过程中对N-DOPE CDS薄膜进行有效技术。gydF4y2BaLokhande和同事报道了用CB制备CdS:In薄膜，但带有非晶结构[6]，这代表了高效太阳能电池设计的一个缺点。gydF4y2Ba在这项工作中，我们主要关注的是增加载流子密度来降低材料的电阻率，而不敏感地降低禁带隙(EgydF4y2BaggydF4y2Ba)．gydF4y2Ba为了实现这一目标，我们使用CB技术，以使含CD的水溶液gydF4y2Ba2+gydF4y2Ba,在gydF4y2Ba3+gydF4y2Ba和SgydF4y2Ba2-gydF4y2Ba离子，允许形成CD：在gydF4y2Ba．gydF4y2Ba分析掺杂方法以针对不同的杂质水平分析，以确定具有良好物理性质的最有效的剂量，可用于广域的应用。gydF4y2Ba 实验gydF4y2Ba多晶CdS:In薄膜在80±1°C的玻璃衬底上生长。gydF4y2Ba先前在REF中报告了CDS增长过程的细节。8。gydF4y2BaCD中使用的盐试剂（浓度）：制备是：CDCLgydF4y2Ba2gydF4y2Ba(0.02 m)， koh (0.15 m)， nhgydF4y2Ba4gydF4y2Ba没有gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba(1.5米),SC (NH)gydF4y2Ba2gydF4y2Ba）gydF4y2Ba2gydF4y2Ba（0.2米）和（没有gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba-5h.gydF4y2Ba2gydF4y2BaO(0.1米)。gydF4y2Ba使用相对体积完成生长CD的总溶液（100mL）（V.gydF4y2BargydF4y2Ba）在（没有gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba）gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba.5H.gydF4y2Ba2gydF4y2Bao在水溶液中，vgydF4y2BargydF4y2Ba从1.0到10.0毫升（1 ml = 1％vgydF4y2BargydF4y2Ba)．gydF4y2Ba这使我们能够使用十种不同的兴奋剂液体研究材料。gydF4y2Ba样品用CD表示：INgydF4y2BaxgydF4y2Ba，其中x是vgydF4y2BargydF4y2Ba价值。gydF4y2Ba用Dektak II型轮廓仪测量镀层厚度，用CuK型西门子D-5000型衍射仪获得x射线衍射(XRD)数据gydF4y2Baα.gydF4y2Ba辐射。gydF4y2Ba为了计算（111）跨平坦距离，通过使用Lorentzian曲线安装XRD峰。gydF4y2Ba以这种方式，计算每个XRD峰的中心gydF4y2Ba±gydF4y2Ba0.002。gydF4y2Ba紫外-可见吸收光谱用Unicam 8700分光光度计记录。gydF4y2Ba使用具有双光栅SPEX模型14018的拉曼光谱仪获得转换拉曼光谱。gydF4y2Ba光电导率用gydF4y2Ba一个锁定斯坦福研究系统模型SR530和一个单色器ScienceTech公司的模型9490。亚博老虎机网登录gydF4y2Ba最后，利用GMW磁系统3472-50模型中的常规仪器测量霍尔效应，确定载流子密度。gydF4y2Ba 结果gydF4y2Ba和讨论gydF4y2Ba掺杂和未掺杂的CDS薄膜的XRD光谱，厚度为300nm±10nm，显示了沿（111）方向的优先取向的立方Zincblende（ZB）晶体结构[10]。gydF4y2Ba平均(111)面间距离(dgydF4y2Ba111gydF4y2Ba）从来自三种不同的生长系列的薄膜的XRD图案计算的）显示在图1中gydF4y2Ba保证gydF4y2Ba1是V的函数gydF4y2BargydF4y2Ba．gydF4y2Bacd:在gydF4y2Ba1gydF4y2Bacd:gydF4y2Ba4gydF4y2Ba样本,维gydF4y2Ba111gydF4y2Ba平均而言小于dgydF4y2Ba111gydF4y2Ba对应于未掺杂的样品。gydF4y2Ba这种减少只能是合并In的结果gydF4y2Ba进入晶格。gydF4y2BaIn的离子半径越小gydF4y2Ba3+gydF4y2Ba（0.94Å）与CD相比gydF4y2Ba2+gydF4y2Ba（gydF4y2Ba1.02Å.gydF4y2Ba）可以成为D降低的原因gydF4y2Ba111gydF4y2Ba．gydF4y2Ba当然，这只有在in离子以替代的方式进入Cd位点时才会发生，而这种情况在其他阳离子掺杂的Cd案例中也会发生。gydF4y2BadgydF4y2Ba111gydF4y2Ba在CDS：在gydF4y2Ba5gydF4y2Bacd:在gydF4y2Ba7gydF4y2Ba大于cd的大小:ingydF4y2Ba0gydF4y2Ba，我们假设在这种情况下，铟进入替代和无纺光。gydF4y2Bacd:gydF4y2Ba8gydF4y2Bacd:在gydF4y2Ba10.gydF4y2Ba样本,维gydF4y2Ba111gydF4y2Ba再次小于CDS的情况：在gydF4y2Ba0gydF4y2Ba样本。gydF4y2Ba在这里，铟杂质可能在CdS晶格中产生大量无序，从而使晶格缩小[9]。gydF4y2Ba
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图1所示。gydF4y2Ba（111）从XRD模式计算的跨平面距离与gydF4y2BaVgydF4y2BargydF4y2Ba.差热分析曲线(DTA)。gydF4y2Ba |
光带隙（egydF4y2BaggydF4y2Ba）通过绘图从光学吸收光谱获得值（gydF4y2Baα.gydF4y2BahgydF4y2BaνgydF4y2Ba）gydF4y2Ba2gydF4y2Ba与hgydF4y2BaνgydF4y2Ba， 在哪里gydF4y2Baα.gydF4y2Ba光学吸收系数和HgydF4y2BaνgydF4y2Ba光子的能量。gydF4y2Ba从光电流(IgydF4y2Ba个人电脑gydF4y2BaE)光谱,gydF4y2BaggydF4y2Ba也是通过使用情节(IgydF4y2Ba个人电脑gydF4y2Ba. hgydF4y2BaνgydF4y2Ba）gydF4y2Ba2gydF4y2Ba与hgydF4y2BaνgydF4y2Ba[10]．gydF4y2BaEgydF4y2BaggydF4y2Ba通过使用这两种方法计算在图1中绘制gydF4y2Ba保证gydF4y2Ba2a）反对vgydF4y2BargydF4y2Ba对于不同的掺杂水平，两种方法之间的对应关系计算egydF4y2BaggydF4y2Ba很好。gydF4y2Ba图2b）示出了e的计算gydF4y2BaggydF4y2Bacd:gydF4y2Ba1gydF4y2Ba来自I的样本gydF4y2Ba个人电脑gydF4y2Ba光谱。gydF4y2Bae的趋势gydF4y2BaggydF4y2Ba作为v的函数gydF4y2BargydF4y2Ba一般来说，是一个递减函数，表示在cd中引入in对缺陷的光学带隙的影响gydF4y2Ba体积。gydF4y2Ba重要的是说明e的百分比gydF4y2BaggydF4y2Ba当VgydF4y2BargydF4y2Ba= 10%。gydF4y2Ba
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图2。gydF4y2Baa)光带隙与VgydF4y2BargydF4y2Ba从光学吸收光谱（三角形）和光电流光谱（圆圈）确定。b）获得e的方法gydF4y2BaggydF4y2Ba通过光电流光谱。gydF4y2Ba |
喇曼光谱cd的特征LO声子中心在305 cm左右gydF4y2Ba－1gydF4y2Ba在图3中为CDS：INgydF4y2Ba3.gydF4y2Ba样本。gydF4y2Ba由于薄膜中相对较大的表面/体积比，在较低频率处产生了表面声子带，因此该带是非对称的[11,12]。gydF4y2Ba使用洛伦兹线形对拉曼波段的体积和表面贡献进行了反卷积，如图3所示。gydF4y2Ba在图4中显示了所有V值的两个波段的中心位置gydF4y2BargydF4y2Ba．gydF4y2Ba该图中实验点观察到的趋势表明V.gydF4y2BargydF4y2Ba≤5％的铟进入CDS晶格中，因为该原子具有比CD更大的原子重量（114.82）gydF4y2Ba（112.41），根据较大的质量，频率较小。gydF4y2Ba对于V.gydF4y2BargydF4y2Ba在我们的例子中，最后一个陈述可能不是更有效，因为铟也被放置在间隙位置。gydF4y2Ba间隙位置的铟起源于拉曼频率的不同影响。gydF4y2Ba
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图3.gydF4y2Ba．gydF4y2BaLo Raman CD和CDS两个频段的解卷积：在gydF4y2Ba3.gydF4y2Ba样本。gydF4y2Ba较低的能带对应于表面声子，较高的能带对应于体积声子。gydF4y2Ba |
掺杂的多数载体标志和密度（n）作为v的函数gydF4y2BargydF4y2Ba由霍尔效应决定。gydF4y2Ba正如预期的那样，载流子是电子，产生了cdgydF4y2Ban型。gydF4y2Ba数据显示在图5中作为v的函数gydF4y2BargydF4y2Ba．gydF4y2Ba载体密度大致线性增加到vgydF4y2BargydF4y2Ba= 5%，则ngydF4y2Ba用大散射的实验点减少，表明晶格中的可能疾病。gydF4y2Ba外部载体的最大密度达到4×10gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba－3gydF4y2Ba，反映了CD的有效掺杂gydF4y2Ba．gydF4y2Ba暗电导率(gydF4y2Baσ.gydF4y2Ba）和光电导实验中的抗性降低（gydF4y2Baδ.gydF4y2BaR)在图6中显示为agydF4y2BaV的函数gydF4y2BargydF4y2Ba．gydF4y2Ba显然，在这两种情况下，为v获得了最佳结果gydF4y2BargydF4y2Ba= 5％。gydF4y2Ba价值gydF4y2Baσ.gydF4y2Ba= 10gydF4y2Ba－1gydF4y2Baω.gydF4y2Ba－1gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba－1gydF4y2Ba可以被认为是CD的电导率相对高的值：在薄膜中，在生长过程中掺杂CB。gydF4y2Ba
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图4。gydF4y2Ba拉曼带中心的位置作为VR的功能。音量声子(顶部)和表面声子(底部)。gydF4y2Ba |
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图5.gydF4y2Ba．gydF4y2Ba承运人(gydF4y2BangydF4y2Ba由霍尔效应测量和gydF4y2BaVgydF4y2BargydF4y2Ba．gydF4y2Ba |
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图6。gydF4y2Ba黑暗电导率（gydF4y2Baσ.gydF4y2Ba，圆)，光电阻百分比下降(gydF4y2Baδ.gydF4y2BaR)与gydF4y2BaVgydF4y2BargydF4y2Ba |
结论gydF4y2Ba我们成功地在化学浴中生长了CdS:在生长过程中，通过添加不同的相对体积(VgydF4y2BargydF4y2Ba)含In的水溶液gydF4y2Ba3+gydF4y2Ba离子。gydF4y2Ba实验表征表明V.gydF4y2BargydF4y2Ba= 5%gydF4y2Ba掺杂过程更有效率，获得4 x 10的电子密度gydF4y2Ba19.gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba－3gydF4y2Ba和10的电导率gydF4y2Ba－1gydF4y2Baω.gydF4y2Ba－1gydF4y2Ba厘米gydF4y2Ba－1gydF4y2Ba的光学带隙减小gydF4y2Ba只有0.85%。gydF4y2Ba 致谢gydF4y2Ba作者要感谢Ing。a。b。索托的技术援助。gydF4y2Ba 参考gydF4y2Ba1。gydF4y2BaC. S. Ferekides, D. Marinskiy, V. Viswanathan, B. Tetaly, V. Palekis, P. Selvaraj和D. L. Morel，“高效CSS CdTe太阳能电池”，薄膜固体薄膜，361/362(2000)520-526。gydF4y2Ba 2。gydF4y2BaB. K. Maremadi, K. Colbow和Y. Harima，“作为检测和分析环境中硬质气体的分析工具的CdS光电导气体传感器”，Sci. Rev. Sci。Instrum。68 (1997)gydF4y2Ba3898-3903gydF4y2Ba．gydF4y2Ba 3.gydF4y2BaM. Kobayashi, K. Kitamura, H. Umeya, A. W. Jia, A. Yoshikawa, M. Shimotomai, Y. Kato and K. Takahashi, “Growth of CdS self-organized quantum dots by molecular beam epitaxy and application to light emiting diode structure”, J. Vac. Sci. Technol. B, 18 (2000)1684 - 1687gydF4y2Ba．gydF4y2Ba 4.gydF4y2BaN. M. Megahid, M. M. Wakkad, E. K. H. Shokr和N. M. Abass，《掺杂CdS薄膜的微观结构和电导率》，《物理学报》，第5期。B, 353(2004) 150-163。gydF4y2Ba 5。gydF4y2BaA.帕拉非可多亚，G. Romero-Paredes，A.Maldonado，R.Sasomoza，D. R. Acosta和J. Palacios-Gómez，Sol。恩。gydF4y2Ba板牙。& Sol. Cells, 55 (1998)gydF4y2Ba31-41gydF4y2Ba．gydF4y2Ba 6。gydF4y2Bar·s·曼尼和c·d·洛克汉德。”硫族化合物薄膜的化学沉积方法”，材料。化学。理论物理。， 4(2000)。gydF4y2Ba 7。gydF4y2BaP. J.George，A.Sánchez，P.K.Nair和M.T.S.Nair，“通过铟的热扩散”掺杂化学沉积的内在Cds薄膜至n型“。gydF4y2Ba理论物理。Lett。，66（1995）gydF4y2Ba3624-3626gydF4y2Ba．gydF4y2Ba 8。gydF4y2BaJ.L.Martínez，G.Martíne，G.Torres-Delgado，O.GuzmándelÁngelP，O. Zelaya-Ángel和R. Lozada-Morales，“由光谱椭圆形学研究的立方CDS薄膜”，J. Mater。gydF4y2BaSCI。板牙。电子。，8（1997）399-403。gydF4y2Ba 9。gydF4y2BaE. Ustundag，B.Clausen和M. A. M. Burke，“中子衍射研究的减少NialgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba4gydF4y2Ba”,达成。理论物理。列托人。(中国科学技术出版社，2000)gydF4y2Ba 10.gydF4y2BaJ. Kokaj和A. E. Rakhshani，“在CdCl中退火的溶液生长CdS薄膜的光电流谱”gydF4y2Ba2gydF4y2Ba气”,期刊。D::。理论物理。， 37(2004) 1970-1975。gydF4y2Ba 11.gydF4y2BaK.K.Nanda，S.N.Sarangi，S. N. Sahu，S.K.K.Deb和S.Behera，“CDS纳米晶半导体的拉曼光谱”，Physica。B，262（1999）31-39。gydF4y2Ba 12.gydF4y2BaA. Roy, A. K. Sood，“cd中的表面和受限光学声子”gydF4y2BaxgydF4y2BaSE.gydF4y2Ba1 - xgydF4y2Ba玻璃基质中yabo214的纳米粒子”，物理学。Rev. B, 53(1996) 12127-12132。gydF4y2Ba 详细联系方式gydF4y2Ba |