銅摻雜SnI2基層狀類(lèi)鈣鈦礦雜合物的結(jié)構(gòu)與性能研究.pdf

1、層狀類(lèi)鈣鈦礦有機(jī)-無(wú)機(jī)雜合物是一種由有機(jī)銨鹽與金屬鹵化物八面體層交替排列、于分子尺度上復(fù)合而成的雜化材料,構(gòu)成天然的量子阱能帶結(jié)構(gòu),沒(méi)有常規(guī)復(fù)合材料中的相界面;它的出現(xiàn)使材料在分子尺度上兼具有機(jī)材料與無(wú)機(jī)材料的性能優(yōu)勢(shì)成為可能,人們可以根據(jù)使用需要來(lái)選取不同性質(zhì)的組成單元,從而極大地豐富了新型功能材料的種類(lèi)。
　　 就電學(xué)性能而言,層狀類(lèi)鈣鈦礦有機(jī)-無(wú)機(jī)雜合物材料目前仍沒(méi)有達(dá)到使用要求,如作為場(chǎng)效應(yīng)晶體管溝道材料,其載流子遷移率

2、已接近非晶硅水平,但載流子濃度較低、電阻率較高。因此在允許載流子遷移率損失不大的前提下提高雜合物材料的載流子濃度與導(dǎo)電性對(duì)于該類(lèi)材料的應(yīng)用研究具有重要的意義。
　　 本文選擇[100]取向型單鈣鈦礦層雜合物(R-NH3)2SnI4為研究對(duì)象,兩種有機(jī)元分別為β-苯乙胺及2-溴乙胺,采用CuI作為受主摻雜組元,液相方法合成了系列雜合物粉晶并用旋涂法制得其薄膜。用火焰原子吸收光譜法測(cè)定了進(jìn)入晶格的實(shí)際摻雜量,用粉末X射線衍射儀、掃描

3、電鏡、紫外.可見(jiàn)分光光度計(jì)及霍爾效應(yīng)測(cè)試儀得到了系列產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)與電性能數(shù)據(jù)。
　　 研究發(fā)現(xiàn),有機(jī)元對(duì)于無(wú)機(jī)元在形成雜合物結(jié)構(gòu)時(shí)的模板作用對(duì)雜合物晶體結(jié)構(gòu)、帶隙及電性能有重要的影響;模板效應(yīng)較強(qiáng)的β-苯乙胺系列產(chǎn)物(002)晶面發(fā)育較好,無(wú)機(jī)鈣鈦礦層較小的結(jié)構(gòu)畸變既降低了雜合物帶隙又減少了本征半導(dǎo)體中的受主缺陷,摻雜較易成功;載流子受雜質(zhì)散射影響顯著,隨著雜質(zhì)濃度增加載流子遷移率衰減明顯。而在模板效應(yīng)較弱的2-溴乙胺系列中,在有