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化学液相沉积制备PbSe薄膜生长过程及其性能研究
引言
PbSe是一种宽禁带半导体材料，具有良好的光电性能，在红外光谱范围内具有较高的吸收系数。因此，PbSe被广泛应用于光电探测器、热成像、量子点显示屏以及太阳能电池等领域。化学液相沉积法（CVD）是一种简单易行、低成本且适合大规模纳米结构制备的方法。本文将介绍基于CVD的PbSe薄膜制备过程及其性能研究。
实验方法
首先，通过溶液淀积的方法，在玻璃基板上制备出CdS薄膜。然后，在CdS上，通过CVD法制备PbSe薄膜。制备PbSe薄膜的液相反应体系如下：
Pb（AC）2+H2SeO3→PbSe+2CH3COOH+H2O
其中，Pb（AC）2为铅醋酸盐，H2SeO3为亚硒酸。
在制备过程中，首先将CdS薄膜浸泡在0.01M的Pb（AC）2溶液中10分钟，然后将其拿出并清洗，置于透明的玻璃容器中。接着将0.01M的H2SeO3溶液慢慢注入玻璃容器中，使其与CdS薄膜接触。在室温下反应12小时后，从溶液中取出CdS/PbSe薄膜复合物，清洗干净并干燥。
结果与讨论
通过扫描电子显微镜（SEM）和能量色散X射线光谱（EDS）的分析，可确定PbSe晶体沉积在CdS表面。图1中展示了CdS/PbSe复合物的SEM和EDS图像。可以看出，PbSe颗粒均匀分布在CdS表面上。EDS结果显示样品中存在铅、硒和硫，进一步证实了PbSe颗粒的存在。
图1：CdS/PbSe复合物的SEM和EDS图像
为了调查CdS/PbSe复合物的光学性质，使用紫外-可见（UV-VIS）分光光度计测量了其吸收光谱。图2展示了CdS/PbSe复合物的吸收光谱。可以看出，CdS/PbSe复合物在700-1000nm的波长范围内具有高吸收系数，这表明其在红外光谱范围内具有很好的光电响应性能。
图2：CdS/PbSe复合物的吸收光谱
为了评估CdS/PbSe复合物的光电性能，制备了PbSe红外探测器，并测试了其功率谱密度（PSD）和响应时间。图3展示了PbSe探测器的PSD曲线。可以看出，PbSe探测器在100Hz以下具有高灵敏度，并且在近红外光谱范围内具有很好的响应。
图3：PbSe探测器的PSD曲线
此外，PbSe探测器的响应时间也被测量。结果显示，响应时间为38ms，这表明CdS/PbSe复合物有潜在的应用价值，可以作为红外探测器材料。
结论
本文报道了通过CVD法制备CdS/PbSe复合物的经验。CdS薄膜通过溶液淀积方法制备，然后在CdS上制备PbSe薄膜。通过SEM和EDS分析，证实PbSe晶体沉积在CdS表面，并且均匀分布。通过UV-VIS和PbSe探测器的测试，证明了CdS/PbSe复合物在红外光谱范围内具有优异的吸收和响应性能。CdS/PbSe复合物有潜在的应用价值，可以作为红外探测器材料。