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通过两种不同方法合成的纳米结构 Pb-S-O 薄膜的光谱特性与形貌

材料科学 2014-09-12 v1

摘要

利用两种不同的实验技术,即化学气相沉积 (CVD) 和物理气相沉积 (PVD),我们沉积了寿命极短的硫化铅 (PbS) 薄膜。我们使用多种技术(即 AFM、SEM、EDAX、AES 和 HRTEM)研究了所得 PbS 薄膜的形貌。在 CVD 情况下,我们发现表面由晶粒组成,其平面内尺寸(直径达 300 nm,高度达 200 nm),而 PVD 观察到相同数量级的晶粒尺寸。另一方面,SEM 调查显示,两种薄膜的 PbS 颗粒具有各种形貌,且颗粒尺寸分布均匀。EDXS 研究检测到少量钠,这可能源自基底,其中沉积过程在 550-600 摄氏度下进行;对于 CVD,在最低加速电压 5kV 下光谱中出现硅,这意味着 X 射线产生电压的数据区域超过了薄膜厚度(其中薄膜厚度约为 0.4 微米)。AES 证实这些薄膜(PVD)的表层含有碳和氧,厚度为 0.1 微米。在薄膜 1.3 微米深处,这些元素再次增加,对应于 1.5 微米的薄膜厚度。HRTEM 观察到 PVD 薄膜的层状结构,研究证实氧层位于结构顶部,而 CVD 薄膜的层不仅沿晶界含有氧,还在与基底的界面深处积聚。我们的形貌结果表明,通过 (CVD 和 PVD) 沉积的薄膜光谱特性的变化与结构和晶粒尺寸有关。

关键词

引用

@article{arxiv.1409.3361,
  title  = {Spectral characteristics and morphology of nanostructured Pb-S-O thin films synthesized via two different methods},
  author = {H. S. H. Mohamed and M. Abdel-Hafiez and B. N. Miroshnikov and A. D. Barinov and I. N. Miroshnikova},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1409.3361},
  year   = {2014}
}

备注

6 pages, 6 figures