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硫化镉及其铜掺杂薄膜的制备与性质研究
摘要：
本文主要研究了硫化镉及其铜掺杂薄膜的制备与性质。通过溶剂离解法制备出不同掺杂量的CdS和Cu-dopedCdS薄膜，并采用X射线衍射、扫描电子显微镜、紫外可见光谱等手段对样品进行表征和分析。研究结果表明，Cu掺杂显著改善了CdS薄膜的光电性能，同时对其微观结构和表面形貌造成了一定影响。
关键词：硫化镉；铜掺杂；薄膜；制备；性质
引言：
硫化镉是一种常用的半导体材料，具有优异的光电性能，在光电子器件中得到了广泛应用。但是，单纯的CdS薄膜在实际应用中仍存在一些问题，如迁移率低、光吸收率不足等。因此，需要对其进行改性和优化，提高其性能，进一步拓展其应用领域。
铜是一种优良的掺杂元素，可以实现p型掺杂，对CdS薄膜的性能改善有良好的作用。因此，研究Cu-dopedCdS薄膜的制备与性质，对CdS薄膜的改性和优化具有重要意义。
实验部分：
1.薄膜制备
CdS薄膜采用溶剂离解法制备，具体步骤为：将Cd(CH3COO)2·2H2O和Na2S·9H2O分别溶于乙二醇和水的混合溶液中，经过超声分散、改变蒸发速率和热处理等步骤后，得到CdS薄膜。
Cu-dopedCdS薄膜的制备过程与CdS薄膜类似，只是在Cd(CH3COO)2·2H2O和Na2S·9H2O的混合溶液中加入一定量的Cu(CH3COO)2，掺杂量分别为1%、3%和5%。
2.物性表征
采用X射线衍射仪（XRD）对样品进行结构表征，采用扫描电子显微镜（SEM）对其表面形貌进行观察，采用紫外可见分光光度计（UV-Vis）对其吸收特性进行测试。
结果与讨论：
1.结构表征
如图1所示，纯CdS薄膜的XRD图谱显示出了Cubic结构，并展现了典型的（111），（220）和（311）衍射峰，与标准谱图相符。随着Cu掺杂量的增加，（111）衍射峰逐渐加强，同时（220）和（311）衍射峰的强度降低，说明Cu的掺杂在CdS晶体中占据了部分Cd的位置，促成了晶格面的优化。
2.表面形貌
如图2所示，纯CdS薄膜的SEM图像显示出了较为均匀的表面微观结构，但存在一定的颗粒度差异。添加Cu后，样品表面出现了如图中红色箭头所示的颗粒物，大小越来越大，颗粒度均匀性明显提高。说明Cu掺杂对CdS薄膜表面的形貌和结构具有一定影响。
3.吸收特性
如图3所示，Cu掺杂对CdS薄膜的吸收特性产生了显著影响，其中最明显的是吸收谷随着Cu掺杂量的增加而下移。这表明Cu掺杂增强了CdS薄膜对可见光的吸收能力，有利于在光电子器件中提高CdS薄膜的辐照量。
结论：
本研究通过溶剂离解法制备出了不同掺杂量的CdS和Cu-dopedCdS薄膜，并对其进行了结构表征、表面形貌观察及光学性质测试。结果表明，Cu掺杂显著改善了CdS薄膜的光电性能，同时对其微观结构和表面形貌造成了一定影响。因此，在CdS薄膜的改性和优化中，Cu掺杂是一个可行的手段和方法。
参考文献：
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图表说明：
图1X射线衍射谱图
图2扫描电子显微镜观察图
图3紫外可见光谱图