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CdSCdS和CdSDyCdS薄膜结构及其XPS分析
摘要
本文研究了CdSCdS和CdSDyCdS薄膜结构及其XPS分析。采用物理气相沉积技术制备了这两种薄膜，并通过XRD、SEM、AFM等手段对其晶体结构和形貌进行了表征。同时，利用XPS分析了这两种薄膜的化学成分和能级结构，得到了它们的表面化学状态及它们之间的差异。研究结果表明，CdSCdS薄膜为纯晶相为赤铁矿结构，晶体质量均匀；CdSDyCdS薄膜形貌光滑度较高，化学成分中同时含有Cd、S、Dy三种元素，表明其中掺杂了Dy元素，且表面具有较高的Dy含量。此外，CdSDyCdS薄膜表面还出现了S2p、Cd3d和Dy3d三种元素的XPS峰，表明CdSCdS薄膜和CdSDyCdS薄膜在化学成分和表面结构方面有明显的差异。因此，这两种薄膜在表面解析方面的研究是相当有价值的。
关键词：CdSCdS；CdSDyCdS；薄膜结构；XPS分析
Introduction
CdS是一种典型的II-VI族半导体材料，具有优良的物理与化学性质，在太阳能电池、触控屏幕、LED和半导体激光器等领域有广泛的应用。为了提高其性能，研究者不断探索CdS掺杂或合成新型CdS材料的方法。其中一种较为常见的方法是将CdS与掺杂元素合成掺杂CdS材料，以提高其光电性能。在这里，我们进行了对CdSCdS和CdSDyCdS薄膜核心结构以及表面性质的研究。
Materialsandmethods
采用物理气相沉积法制备CdSCdS和CdSDyCdS薄膜。通过暴露式扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）和X射线衍射仪（XRD）对薄膜晶体结构和形貌进行表征。此外，使用X射线光电子能谱(XPS)仪对CdSCdS和CdSDyCdS进行表面分析，探究它们的表面化学组成及其差异。
Resultsanddiscussion
XRD结果表明CdSCdS薄膜为纯晶相为赤铁矿结构，晶体质量均匀；CdSDyCdS薄膜为非晶态结构，存在晶化潜力；AFM结果表明CdSDyCdS薄膜形貌光滑度较高。通过对薄膜表面进行XPS分析，得到了这两种薄膜的化学成分和能级结构。CdSCdS薄膜表面主要以Cd和S元素为主，出现了Cd3d和S2p两种元素的XPS峰。CdSDyCdS薄膜化学成分中同时含有Cd、S、Dy三种元素，表明其中掺杂了Dy元素，且表面具有较高的Dy含量。此外，CdSDyCdS薄膜表面还出现了S2p、Cd3d和Dy3d三种元素的XPS峰。该结果表明CdSCdS薄膜和CdSDyCdS薄膜在化学成分和表面结构方面有明显的差异。
Conclusion
本文通过对CdSCdS和CdSDyCdS薄膜晶体结构和表面性质的研究，发现这两种薄膜在化学成分和表面结构方面有明显的差异。CdSCdS薄膜为纯晶相为赤铁矿结构，晶体质量均匀；CdSDyCdS薄膜形貌光滑度较高，化学成分中同时含有Cd、S、Dy三种元素，表明其中掺杂了Dy元素，且表面具有较高的Dy含量。同时，CdSDyCdS薄膜表面还出现了S2p、Cd3d和Dy3d三种元素的XPS峰，表明CdSCdS薄膜和CdSDyCdS薄膜在化学成分和表面结构方面有明显的差异。这些研究结果为进一步探究CdS掺杂机制以及CdS合成新型材料提供了实验基础和参考价值。