周婧
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赵高凌
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韩高荣
功能材料
二氧化钛是一种无毒、廉价、稳定的半导体材料,被广泛用作光电化学太阳能电池的电极材料,适当掺杂可以增强其光电性能.以钛酸丁酯和四正丁氧基锗烷为主要原料,采用溶胶-凝胶提拉涂膜法制备了Ge掺杂的TiO_2薄膜.通过X射线衍射、扫描电镜、紫外-可见吸收光谱、电流-电压曲线等测试手段研究了薄膜的结晶性能、微观结构和光电性能随Ge掺杂量的变化规律.结果表明,Ge掺杂量x=0.10时,形成Ti_(1-x)Ge_xO_2固溶体,x=0.15时,形成非晶态.掺锗后薄膜表面颗粒密度增大,薄膜比较致密.随着Ge掺杂量的增加,吸收光谱吸收边蓝移,光电化学性能也得到一定提高.在Ge掺杂量为0.05时,光电流达到最大值17A/m~2.同时,研究了锗掺杂对光电流的影响.
关键词:
锗掺杂
,
TiO_2薄膜
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光电化学性能
,
溶胶凝胶法
张福生
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陈秀芳
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崔潆心
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肖龙飞
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谢雪健
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徐现刚
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胡小波
无机材料学报
doi:10.15541/jim20160129
采用物理气相传输法(PVT)制备了2英寸Ge掺杂和非掺SiC晶体,并使用二次离子质谱仪(SIMS)、显微拉曼光谱(Raman spectra)仪、体式显微镜、激光共聚焦显微镜(LEXT)和高分辨X射线衍射(HRXRD)仪等测试手段对其进行了表征.结果表明,Ge元素可以有效地掺入SiC晶体材料中,且掺杂浓度达到2.52×1018/cm3,伴随生长过程中Ge组份的消耗和泄漏,掺杂浓度逐渐降低;生长初期高浓度Ge掺杂会促使6H-SiC向15R-SiC晶型转化,并随着生长过程中Ge浓度的降低快速地转回6H-SiC稳定生长.用LEXT显微镜观察发现,生长初期过高的Ge掺杂导致空洞明显增多,位错密度增加,掺杂晶体中位错密度较非掺晶体增大一倍.HRXRD分析表明掺Ge能增大SiC晶格常数,这将有利于提高与外延Ⅲ族氮化物材料适配度,并改善器件的性能.
关键词:
物理气相传输法
,
Ge掺杂
,
SiC晶体
,
晶格常数
