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202303004.pdf
文章编号： 1672-6987（2023）03-0030-08； DOI： 10.16351/j.1672-6987.2023.03.004
贾瑞彬a， 田静如a， 沙震宗a， 夏丰金b， 马帅b*， 于立岩a(青岛科技大学a.材料科学与工程学院； b. 数理学院，山东 青岛 266061）
摘要： 采用具有磁性的Fe取代Cu2ZnSnS4 (CZTS)中Zn组分，制备Cu2(Zn1-xFex)SnS4 (CZFTS)薄膜。将电子传输层Bi2S3与CZFTS耦合，采用室温脉冲激光沉积技术（RT-PLD）制备了CZFTS/Bi2S3异质结构。研究了Fe掺杂对于CZFTS薄膜形貌、结晶度和吸光度的影响。测试了单层薄膜和异质结构的光电响应特性，实验表明与单层CZFTS薄膜相比，CZFTS/Bi2S3异质结在可见光区域内的光电响应速度至少提高了一个数量级，响应时间缩短至几十ms。
关键词： Cu2ZnSnS4(CZTS)； Cu2(Zn1-xFex)SnS4(CZFTS)； CZFTS/Bi2S3异质结； 脉冲激光沉积； 光电转换； 光电探测
中图分类号： TN 36文献标志码： A
引用格式： 贾瑞彬， 田静如， 沙震宗， 等. 室温脉冲激光原位沉积技术制备Cu2(Zn1-xFex)-SnS4/Bi2S3异质结及其光电性能［J］. 青岛科技大学学报(自然科学版), 2023, 44(3): 30-37.
JIA Ruibin， TIAN Jingru， SHA Zhenzong， et al. Photoelectric performance of Cu2-(Zn1-xFex)SnS4/Bi2S3 heterojunction prepared by in-situ pulsed laser deposition at room temperature［J］. Journal of Qingdao University of Science and Technology（Natural Science Edition), 2023， 44（3）： 30-37.
Photoelectric Performance of Cu2(Zn1-xFex)SnS4/Bi2S3 Heterojunction
Prepared by In-situ Pulsed Laser Deposition at Room Temperature
JIA Ruibina， TIAN Jingrua， SHA Zhenzonga， XIA Fengjinb， MA Shuaib， YU Liyana
(a. College of Materials Science and Engineering; b. College of Mathematics and Physics,
Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266061， China)
Abstract: Cu2(Zn1-xFex)SnS4 (CZFTS) thin films were prepared by replacing Zn component of Cu2ZnSnS4 (CZTS) with magnetic Fe. CZFTS/Bi2S3 heterostructure was prepared by room-temperature pulsed laser deposition (RT-PLD) by coupling the electron transport layer Bi2S3 with CZFTS. The effects of Fe doping on the morphology, crystallinity and absorbance of CZFTS films were studied. The photoelectrical response properties of the monolayer film and the heterostructure were characterized. The experimental results demonstrated that the photoelectrical response speed of CZFTS/Bi2S3 heterojunction in visible light region was at least one-order-of-magnitude higher than that of the monolayer CZFTS film, and the response time constant was reduced to milliseconds.
Key words: Cu2ZnSnS4 (CZTS)；Cu2(Zn1-xFex)SnS4 (CZFTS)； CZFTS/Bi2S3 heterojunction； pulsed laser deposition；photodetection
收稿日期： 2022-05-14
基金项目： 国家自然科学基金青年基金项目（61604086）.
作者简介： 贾瑞彬（1994—）,男,硕士研究生. *通信联系人．
