CN114284385A - 一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 - Google Patents
一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114284385A CN114284385A CN202111617517.1A CN202111617517A CN114284385A CN 114284385 A CN114284385 A CN 114284385A CN 202111617517 A CN202111617517 A CN 202111617517A CN 114284385 A CN114284385 A CN 114284385A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- corundum
- sulfide
- cuprous
- product
- tube
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052946 acanthite Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 27
- 229940056910 silver sulfide Drugs 0.000 title claims abstract description 27
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims description 67
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims description 67
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 25
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 17
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 17
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 12
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 12
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 claims description 12
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 claims description 6
- KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 5-[3-(trifluoromethyl)phenyl]-2h-tetrazole Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=CC(C2=NNN=N2)=C1 KWSLGOVYXMQPPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910001379 sodium hypophosphite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims description 2
- 238000010574 gas phase reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 abstract description 2
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 4
- XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N silver sulfide Chemical compound [S-2].[Ag+].[Ag+] XUARKZBEFFVFRG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000004832 voltammetry Methods 0.000 description 2
- UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N Sulphide Chemical compound [S-2] UCKMPCXJQFINFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N copper monosulfide Chemical class [Cu]=S BWFPGXWASODCHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N copper(I) sulfide Chemical compound [S-2].[Cu+].[Cu+] AQMRBJNRFUQADD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Luminescent Compositions (AREA)
Abstract
本发明公开了一种硫化亚铜‑硫化银pn结光电探测器的制备方法，本发明首先合成磷化亚铜，然后在磷化亚铜一侧涂抹银胶，然后进行硫化，随后在器件两侧涂抹银胶作为电极。本发明在管式炉中，通过固相和气相反应，制备了硫化亚铜‑硫化银pn结光电探测器。本发明在紫外光的照射下，器件在电压增强情况下，电流呈指数式下降趋势，电流达到μA级别；而在无光照情况下，器件并未出现上述情况，电流仅为nA级别。
Description
技术领域
本发明属于器件制备领域，具体涉及一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法。
背景技术
硫化银作为一种n型半导体材料，其带隙为0.92～1.1eV。铜的硫化物对外呈现大多为p型材料，其中硫化亚铜的带隙约为2.0eV。可以通过将p型硫化亚铜与n型硫化银紧密接触制备pn结并应用在光电探测领域。
pn结在无光照的情况下产生暗电流，在光照能量足够大的情况下，由于光生载流子的影响，产生了数量级远大于暗电流的光电流。利用这一特性，可以将pn结作为光电探测器，从而实现光照和电流两者之间的转换。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法。
本发明提出一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，首先合成磷化亚铜，
然后在磷化亚铜一侧涂抹银胶，然后进行硫化，随后在器件两侧涂抹银胶作为电极。
该方法具体包括以下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠(3g-6g)，放入刚玉舟(0.8厘米×0.6厘米×6厘米)中，然后刚玉舟表面覆盖(1-5平方厘米)，厚度为250-1000微米的铜箔；
步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280-300℃，升温速率为10℃/min；温度升至280-300℃后保温，保温时间为30～60min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空(带尾气净化设备)去除管内残留气体，然后取出产物，获得磷化亚铜；
步骤(4).将步骤(3)制备的产物一侧涂抹银胶，且银胶与磷化亚铜紧密接触，大小与磷化亚铜一致；
步骤(5).将硫磺粉末另放入新的刚玉舟(0.8厘米×0.6厘米×6厘米)中，然后同步骤(4)制备的产物一同转移到刚玉管中，且两者间距为1.2cm，抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(6).将步骤(5)刚玉管放入管式电炉中，升温至200～300℃，升温速率为10～30℃/min；温度升至200～300℃后保温，保温时间为10～60min；
步骤(7).管式电炉、刚玉管停止加热，开启管式炉，将石英管室温环境下快速冷却到室温，然后取出产物；
步骤(8).在步骤(7)产物两侧涂抹银胶作为电极，获得硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
作为优选，所述的刚玉管直径为2cm。
本发明相对于现有技术的有益效果：本发明在管式炉中，通过固相和气相反应，制备了硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
在紫外光的照射下，器件在电压增强情况下，电流呈指数式下降趋势，电流达到μA级别；而在无光照情况下，器件并未出现上述情况，电流仅为nA级别。
附图说明
图1为制备的硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器在紫外光的照射的伏安特性曲线；
图2为制备的硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器在无照射情况下的伏安特性曲线。
具体实施方式
实施例一：
一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，具体包括以下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后刚玉舟表面覆盖3平方厘米，厚度为500微米的铜箔，所述的刚玉舟大小为8厘米×0.6厘米×6厘米。
步骤(2).将步骤(1)产物放入直径为2cm的刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至290℃，升温速率为10℃/min；温度升至290℃后保温，保温时间为50min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管内残留气体，然后取出产物，获得磷化亚铜；
步骤(4).将步骤(3)制备的产物一侧涂抹银胶，且银胶与磷化亚铜紧密接触，大小与磷化亚铜一致；
步骤(5).将硫磺粉末另放入新的刚玉舟中，然后同步骤(4)制备的产物一同转移到刚玉管中，且两者间距为1.2cm，抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(6).将步骤(5)刚玉管放入管式电炉中，升温至250℃，升温速率为20℃/min；温度升至250℃后保温，保温时间为40min；
步骤(7).管式电炉、刚玉管停止加热，开启管式炉，将石英管室温环境下快速冷却到室温，然后取出产物；
步骤(8).在步骤(7)产物两侧涂抹银胶作为电极，获得硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
如图1所示，为制备的硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器在紫外光的照射的伏安特性曲线；如图2所示，为制备的硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器在无照射情况下的伏安特性曲线。
实施例二：
一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，包括以下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后刚玉舟表面覆盖1平方厘米，厚度为250微米的铜箔；所述的刚玉舟大小为8厘米×0.6厘米×6厘米。
步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280℃，升温速率为10℃/min；温度升至280℃后保温，保温时间为30min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管内残留气体，然后取出产物，获得磷化亚铜；
步骤(4).将步骤(3)制备的产物一侧涂抹银胶，且银胶与磷化亚铜紧密接触，大小与磷化亚铜一致；
步骤(5).将硫磺粉末另放入新的刚玉舟中，然后同步骤(4)制备的产物一同转移到刚玉管中，且两者间距为1.2cm，抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(6).将步骤(5)刚玉管放入管式电炉中，升温至200℃，升温速率为10℃/min；温度升至200℃后保温，保温时间为10min；
步骤(7).管式电炉、刚玉管停止加热，开启管式炉，将石英管室温环境下快速冷却到室温，然后取出产物；
步骤(8).在步骤(7)产物两侧涂抹银胶作为电极，获得硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
实施例三：
一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后刚玉舟表面覆盖5平方厘米，厚度为1000微米的铜箔；；
步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至300℃，升温速率为10℃/min；温度升至300℃后保温，保温时间为60min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管内残留气体，然后取出产物，获得磷化亚铜；
步骤(4).将步骤(3)制备的产物一侧涂抹银胶，且银胶与磷化亚铜紧密接触，大小与磷化亚铜一致；
步骤(5).将硫磺粉末另放入新的刚玉舟中，然后同步骤(4)制备的产物一同转移到刚玉管中，且两者间距为1.2cm，抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(6).将步骤(5)刚玉管放入管式电炉中，升温至300℃，升温速率为30℃/min；温度升至300℃后保温，保温时间为60min；
步骤(7).管式电炉、刚玉管停止加热，开启管式炉，将石英管室温环境下快速冷却到室温，然后取出产物；
步骤(8).在步骤(7)产物两侧涂抹银胶作为电极，获得硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
Claims (4)
1.一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤(1).将次磷酸钠放入刚玉舟中，然后刚玉舟表面覆盖厚度为250-1000微米的铜箔；
步骤(2).将步骤(1)产物放入刚玉管中，抽真空后，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(3).将步骤(2)产物通过管式炉加热至280-300℃，升温速率为10℃/min；温度升至280-300℃后保温，保温时间为30～60min；然后自然冷却至室温，刚玉管抽真空去除管内残留气体，然后取出产物，获得磷化亚铜；
步骤(4).将步骤(3)制备的产物一侧涂抹银胶，且银胶与磷化亚铜紧密接触，大小与磷化亚铜一致；
步骤(5).将硫磺粉末另放入新的刚玉舟中，然后同步骤(4)制备的产物一同转移到刚玉管中，且两者间距为1.2cm，抽真空，充入1个大气压的氩气，然后刚玉管两端密封；
步骤(6).将步骤(5)刚玉管放入管式电炉中，升温至200～300℃，升温速率为10～30℃/min；温度升至200～300℃后保温，保温时间为10～60min；
步骤(7).管式电炉、刚玉管停止加热，开启管式炉，将石英管室温环境下快速冷却到室温，然后取出产物；
步骤(8).在步骤(7)产物两侧涂抹银胶作为电极，获得硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器。
2.根据权利要求1所述的一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，其特征在于：所述的刚玉管直径为2cm。
3.根据权利要求1所述的一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，其特征在于：所述的刚玉舟大小为8厘米×0.6厘米×6厘米。
4.根据权利要求1所述的一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法，其特征在于：所述的后刚玉舟表面覆盖铜箔的面积为1-5平方厘米。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111617517.1A CN114284385B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111617517.1A CN114284385B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114284385A true CN114284385A (zh) | 2022-04-05 |
| CN114284385B CN114284385B (zh) | 2024-01-30 |
Family
ID=80876722
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111617517.1A Active CN114284385B (zh) | 2021-12-27 | 2021-12-27 | 一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114284385B (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105714266A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-06-29 | 广东工业大学 | 一种硫化亚铜纳米片的制备方法 |
| CN107601551A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-19 | 上海应用技术大学 | 一种化学气相沉积法制备棒球棒状硫化亚铜纳米线的方法 |
| CN109399581A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-01 | 温州大学新材料与产业技术研究院 | 一种硫化亚铜-碲纳米材料及其制备方法 |
| CN109891601A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-06-14 | 南洋理工大学 | 硫系化物薄膜、包括其的装置和形成该薄膜的方法 |
| CN112701188A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 杭州电子科技大学 | 一种近红外光电探测器及其制备方法 |
-
2021
- 2021-12-27 CN CN202111617517.1A patent/CN114284385B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105714266A (zh) * | 2016-03-03 | 2016-06-29 | 广东工业大学 | 一种硫化亚铜纳米片的制备方法 |
| CN109891601A (zh) * | 2016-09-02 | 2019-06-14 | 南洋理工大学 | 硫系化物薄膜、包括其的装置和形成该薄膜的方法 |
| CN107601551A (zh) * | 2017-10-20 | 2018-01-19 | 上海应用技术大学 | 一种化学气相沉积法制备棒球棒状硫化亚铜纳米线的方法 |
| CN109399581A (zh) * | 2018-10-29 | 2019-03-01 | 温州大学新材料与产业技术研究院 | 一种硫化亚铜-碲纳米材料及其制备方法 |
| CN112701188A (zh) * | 2020-12-29 | 2021-04-23 | 杭州电子科技大学 | 一种近红外光电探测器及其制备方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114284385B (zh) | 2024-01-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10727362B2 (en) | Methods of hermetically sealing photovoltaic modules | |
| TW201515255A (zh) | 光伏裝置及其製造方法 | |
| CN110047957A (zh) | 一种中红外光探测器及其制备方法 | |
| JP6430468B2 (ja) | 太陽電池の製造方法 | |
| CN102568867A (zh) | 一种叠层薄膜太阳能电池 | |
| CN114284385B (zh) | 一种硫化亚铜-硫化银pn结光电探测器的制备方法 | |
| US20170323986A1 (en) | Photovoltaic module | |
| KR101415251B1 (ko) | 다중 버퍼층 및 이를 포함하는 태양전지 및 그 생산방법 | |
| CN104037267B (zh) | 一种对铜锌锡硒薄膜太阳能电池吸收层改性的方法 | |
| JPWO2016067516A1 (ja) | 太陽電池モジュールの製造方法、及び太陽電池モジュールの製造装置 | |
| CN104810429B (zh) | 制造包括具有表面层的吸收层的光伏器件的方法 | |
| CN211480051U (zh) | 一种金属封边双玻钙钛矿太阳能电池组件 | |
| Al Ahmed et al. | Development of a novel CdTe/ZnS/ZnTe heterojunction thin-film solar cells: a numerical approach | |
| CN108550657B (zh) | 一种提高碲化镉太阳能电池性能的方法 | |
| US9490386B2 (en) | Methods of fabricating a photovoltaic module, and related system | |
| US8377737B1 (en) | Methods of short wavelength laser scribing of a thin film photovoltaic device | |
| CN106374012B (zh) | 一种简单结构制备铜锌锡硫薄膜太阳电池的方法 | |
| CN105762225B (zh) | 硅异质结太阳能电池的退火、制备方法和电池 | |
| KR20210151544A (ko) | 수분 안정성과 장기 안정성이 향상된 태양전지 | |
| CN114188425B (zh) | 一种光探测器件的制备方法 | |
| JP2014082251A (ja) | 太陽電池モジュールの製造方法 | |
| JP2009170867A (ja) | 光発電素子の製造方法及び光発電素子 | |
| Yang et al. | High efficient thin film CdTe solar cells | |
| Yi et al. | The effect of surface preparation on properties of cadmium telluride thin film heterojunctions | |
| JP2014222688A (ja) | 光電変換モジュールの特性評価方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |