文档介绍：河南大学
硕士学位论文
BnTi团簇的结构演化和******@Al12团簇的贮氢性能
姓名:黄海深
申请学位级别:硕士
专业:理论物理
指导教师:李蕴才
2011-06
摘要
摘要
本文基于生物矿化制备硫化铅(PbS)基础上,以溶液为媒介结合化学沉积,构建
了一中新颖的化学沉积法制备无机功能材料的体系。此种方法实现了常温常压下溶液环
境中化学沉积法制备无机材料膜。首先在温和条件下制备 In2S3/Cu2S 复合薄膜,进而通
过硫化退火处理,获得 CuInS2 薄膜材料。研究了退火温度对于薄膜形貌、结构性能等
方面的影响。结果表明,这一方法不同于以往制备薄膜的方法,降低了设备投资、简化
了技术复杂性,为制备价格低廉的 CIS 类薄膜材料提供一种有效方法。
具体的工作包括以下两个方面:
In2S3/Cu2S 复合薄膜及 CuInS2 薄膜的制备和性能研究
以牛血清蛋白(BSA)生物大分子作为有机模板,引入氨气扩散催化硫代乙酰胺水
解,在气液界面上获得了具有良好晶面取向的 In2S3、Cu2S 材料。这类材料虽然具有较
好的结构特征,但是这类材料厚度太薄,与基底的结合力也较差,很难形成大面积有序
的复合薄膜,不利于后续的硫化退火处理。同时我们发现 In2S3、Cu2S 很容易在槽子的
底部形成均匀致密的薄膜,基于此,我们利用化学沉积方法首先在基底上沉积了均匀致
密的 In2S3 薄膜,再以 In2S3 薄膜为基底,沉积 Cu2S,获得了均匀致密的 In2S3/Cu2S 复合
薄膜。以该复合薄膜为前躯体,通过硫化退火处理,获得了 CuInS2 薄膜。并着重考察
了退火温度对于薄膜形貌、结构及其光学特性的影响。结果表明:随着退火温度的升高,
薄膜逐渐由片状转化为颗粒;薄膜中 Cu2S、In2S3 相逐渐消失,薄膜的结晶性逐渐增强,
呈现为黄铜矿结构,并且晶粒尺寸逐渐增加;薄膜在可见光区的吸收带越来越宽,薄膜
的带隙发生明显改变。
In2S3/Cu2S 复合薄膜及 CuInS2 薄膜的制备和表征
第二章中的 In2S3/Cu2S 复合薄膜是利用两步沉积的方法制备的,操作相对复杂。
因此在第三章中,我们尝试采用一步共沉积的方式制备 In2S3/Cu2S 复合薄膜。首先在三
水合硝酸铜、硫酸铟和硫代乙酰胺的混合溶液中反应制备了 In2S3/Cu2S 复合薄膜,在此
基础上进行硫化退火,获得了 CuInS2 薄膜材料。同样研究了退火温度对于薄膜形貌、
结构及光学性质等方面的影响。结果发现,得到 CuInS2 薄膜归属于黄铜矿结构,随着
退火温度的升高,薄膜的结晶性增强,晶粒逐渐变大,可见光区的吸收带逐渐变宽,光
i
化学沉积法制备 CuInS2 薄膜及性能研究
学带隙值变小。针对薄膜与基底结合不牢和反应时间过长的问题,我们将反应温度提高
o
至 45 C,在两小时内获得了复合薄膜,经过硫化退火处理之后得到了黄铜矿结构 CuInS2
薄膜。

关键词:化学沉积,CuInS2 薄膜,硫化退火
ii
ABSTRACT
ABSTRACT
Based on the preparation of lead sulfide mineralization (PbS), a new system of preparing anic
functional materials by chemical deposition with solution as medium was constructed. anic material
film can be prepared in the solution surroundings at normal temperatures and pressures in this method.
Firstly, the In2S3/posite films were prepared under mild conditions, and posite films were
annealed in S atmosphere to obtain the CuInS2 thin film materials. The effect of annealing temperature on
the morphology, structure and optical property were researched. The results show that the method is
different from the previous film prepa