气相输运沉积制备c轴择优取向的碘化铋薄膜

摘要

铋基卤化物材料因其无毒和优良的光电性能而显示出巨大的应用潜力。BiI_(3)作为一种层状重金属半导体,已被用于X射线检测、γ射线检测和压力传感器等领域,最近其作为一种薄膜太阳能电池吸收材料备受关注。本文采用简单的气相输运沉积(VTD)法,以BiI_(3)晶体粉末作为蒸发源,在玻璃基底上得到高质量c轴择优取向的BiI_(3)薄膜。并通过研究蒸发源温度和沉积距离对薄膜物相和形貌的影响,分析了BiI_(3)薄膜择优生长的机理。结果表明VTD法制备的BiI_(3)薄膜属于三斜晶系,其光学带隙为~1.8 eV。沉积温度对薄膜的择优取向有较大影响,在沉积温度低于270℃时,沉积的薄膜具有沿c轴择优取向生长的特点,超过此温度,c轴择优取向生长消失。在衬底温度为250℃、沉积距离为15 cm时制备的薄膜结晶性能最好,晶体形貌为片状八面体。