物理化学学报
物理化學學報
물이화학학보
ACTA PHYSICO-CHIMICA SINICA
2012年
2期
381-386
,共6页
光生电流%循环伏安%直流反应磁控溅射%二氧化钛薄膜%钼掺杂
光生電流%循環伏安%直流反應磁控濺射%二氧化鈦薄膜%鉬摻雜
광생전류%순배복안%직류반응자공천사%이양화태박막%목참잡
通过直流反应磁控溅射制备了不同Mo掺杂量的Mo-TiO2薄膜.用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD)仪、X射线光电子能谱(XPS)仪、紫外-可见(UV-Vis)分光光度计详细研究了Mo掺杂量对薄膜表面形貌、晶体结构、元素价态及吸收带边的影响.用瞬态光电流和循环伏安法考察了不同Mo含量ITO/Mo-TiO2电极的光电特性.结果表明:在TiO2薄膜中掺入的Mo以Mo6+和Mo5+两种价态存在;随着Mo掺杂量的增加,Mo-TiO2薄膜的晶粒尺寸逐渐减小,晶格畸变增大,吸收阈值显著红移;薄膜的禁带宽度先减小后增大,在Mo掺杂量为2.7％ (n(Mo)/n(Ti))时禁带宽度最小;Mo掺杂量为0.9％的样品在氙灯下的光生电流最大,且随着所加阳极偏压的提高光生电流并未呈现出饱和的趋势.此后随着掺杂量的提高,薄膜的光生电流开始下降,当Mo掺杂量达到3.6％时,薄膜的光电流小于未掺杂的样品;说明适当浓度的Mo掺杂能够提高Mo-TiO2薄膜光电性能,光生电流最大可达未掺杂的2.4倍.
通過直流反應磁控濺射製備瞭不同Mo摻雜量的Mo-TiO2薄膜.用原子力顯微鏡(AFM)、X射線衍射(XRD)儀、X射線光電子能譜(XPS)儀、紫外-可見(UV-Vis)分光光度計詳細研究瞭Mo摻雜量對薄膜錶麵形貌、晶體結構、元素價態及吸收帶邊的影響.用瞬態光電流和循環伏安法攷察瞭不同Mo含量ITO/Mo-TiO2電極的光電特性.結果錶明:在TiO2薄膜中摻入的Mo以Mo6+和Mo5+兩種價態存在;隨著Mo摻雜量的增加,Mo-TiO2薄膜的晶粒呎吋逐漸減小,晶格畸變增大,吸收閾值顯著紅移;薄膜的禁帶寬度先減小後增大,在Mo摻雜量為2.7％ (n(Mo)/n(Ti))時禁帶寬度最小;Mo摻雜量為0.9％的樣品在氙燈下的光生電流最大,且隨著所加暘極偏壓的提高光生電流併未呈現齣飽和的趨勢.此後隨著摻雜量的提高,薄膜的光生電流開始下降,噹Mo摻雜量達到3.6％時,薄膜的光電流小于未摻雜的樣品;說明適噹濃度的Mo摻雜能夠提高Mo-TiO2薄膜光電性能,光生電流最大可達未摻雜的2.4倍.
통과직류반응자공천사제비료불동Mo참잡량적Mo-TiO2박막.용원자력현미경(AFM)、X사선연사(XRD)의、X사선광전자능보(XPS)의、자외-가견(UV-Vis)분광광도계상세연구료Mo참잡량대박막표면형모、정체결구、원소개태급흡수대변적영향.용순태광전류화순배복안법고찰료불동Mo함량ITO/Mo-TiO2전겁적광전특성.결과표명:재TiO2박막중참입적Mo이Mo6+화Mo5+량충개태존재;수착Mo참잡량적증가,Mo-TiO2박막적정립척촌축점감소,정격기변증대,흡수역치현저홍이;박막적금대관도선감소후증대,재Mo참잡량위2.7％ (n(Mo)/n(Ti))시금대관도최소;Mo참잡량위0.9％적양품재선등하적광생전류최대,차수착소가양겁편압적제고광생전류병미정현출포화적추세.차후수착참잡량적제고,박막적광생전류개시하강,당Mo참잡량체도3.6％시,박막적광전류소우미참잡적양품;설명괄당농도적Mo참잡능구제고Mo-TiO2박막광전성능,광생전류최대가체미참잡적2.4배.
