Sb2S3/TiO2纳米管异质结阵列的制备和光电性能  

Preparation and Photoelectrical Properties of Sb_2S_3/TiO_2 Nanotube Heterojunction Arrays

作　　者：席金芳 鲁双伟 杨峰[1] 蔡芳共[1] 马文利[1] 邹龙生[1] 谢思思[1] 张勇 阚香[1] 程翠华[1,2] 赵勇[1,2] 

机构地区：[1]西南交通大学超导与新能源研究开发中心,材料先进技术教育部重点实验室,成都610031 [2]新南威尔士大学材料科学与工程学院,悉尼2052

出　　处：《半导体光电》2016年第1期50-54,共5页Semiconductor Optoelectronics

基　　金：国家磁约束核聚变能研究专项基金项目(2011GB112001,2013GB110001);国家“863”计划项目(2014AA032701);国际合作项目(2013DFA51050);国家自然科学基金项目(51271155,51377138);中央高校基本科研基金项目(2682013CX004,SWJTU11ZT31,2682013CX004);四川省自然科学基金项目(2011JY0031,2011JY0130);教育部博士点新教师基金项目(20120184120024)

摘　　要：结合水热法和阳极氧化法合成了Sb_2S_3/TiO_2纳米管异质结阵列,采用场发射扫描电子显微镜、X射线衍射谱表征了异质结阵列的形貌和晶体结构。暗态下的电流-电压曲线表明Sb_2S_3/TiO_2纳米管异质结阵列具有整流效应。相比于纯的TiO_2纳米管阵列,Sb_2S_3/TiO_2纳米管异质结阵列的光电性能有了显著的提升:在AM 1.5标准光强作用下,光电转换效率从0.07%增长到0.40%,表面光电压响应范围从紫外光区拓宽至可见光区。结合表面光电压谱和相位谱,分析了Sb_2S_3/TiO_2纳米管异质结阵列中光生载流子的分离和传输性能。Sb2S3/TiO2 nanotube heterojunction arrays were prepared by combining anodization with hydrothermal method. The crystal structure and surface morphology of heterojunction arrays were characterized by field emission scanning electron microscopy（FESEM）and X-ray diffraction（XRD）.The dark current-voltage curve of Sb2S3/TiO2 nanotube heterojunction arrays reveals an obvious rectifying behavior.Compared with pure TiO2,improved photoelectrical properties of Sb2S3/TiO2 nanotube heterojunction arrays are obtained.The power conversion efficiency increases from 0.07%to 0.40% under AM1.5（100mW/cm^2）.The surface photovoltage response range is extended from 300 to 730nm.The separation and charge transfer process of photo-generated carriers is analyzed by the surface photovoltage and phase spectrums.

关 键 词：Sb2S3 TIO2纳米管阵列 异质结 表面光电压谱 相位谱 光电性能 

分 类 号：TB34[一般工业技术—材料科学与工程]