导读：
硒化锡(SnSe)是一种典型的二维半导体材料，由于其优异的电学和光学性能，在新型光电子学领域引起了广泛的关注。本文采用电子束沉积技术在钠钙玻璃衬底上成功地制备出SnSe薄膜，并利用表征设备进行相关测试研究。通过温度处理，研究不同温度(25℃、100℃、150℃、200℃、250℃)对所得薄膜物相与组分、表面形貌、透过率及吸收率等性能的影响。研究表明，随着温度的升高，SnSe对应的峰强度降低，同时出现了SnSe2和SnO2的峰。此外，在200℃时SnO的初始形成并逐渐转化为SnO2，SnO峰的强度在250℃时彻底消失。SnSe薄膜的吸收率随温度的升高而降低，在可见光范围内薄膜吸收率最大可达1.4%，在900~1400 nm波段范围内五组薄膜样品的吸收率均在1.2%以下。薄膜的透过率则随着温度的升高而增大，且在近红外区域具有较高的透过率，所有样品在可见光波段内透过率均保持在25%以下。
01
基本信息：
电子束沉积技术制备SnSe薄膜的研究
Research on SnSe Thin Films Prepared by Electron Beam Deposition Technique
作者：
施钧策, 张 弛, 孙康迅, 邱美叶, 郑照轩, 孔惠颖, 周金辉, 李 轩, 张林玉, 罗 薇, 徐东昕, 曲 轶, 乔忠良, 李 林, 李再金*：海南师范大学物理与电子工程学院，半导体激光海南省国际联合研究中心，海南省院士团队创新中心，海南省激光技术与光电功能材料重点实验室，海南 海口
关键词:
SnSe薄膜；电子束沉积技术；光学性能
项目基金：
海南师范大学大学生创新创业开放基金(榕树基金)项目(RSXH20231165811X、RSYH20231165806X、RSYH20231165825X、RSXH20231165803X、RSYH20231165824X、RSYH20231165833X)、
海南省自然科学基金高层次人才项目(622RC671)、
海南师范大学研究生创新科研项目(hsyx22022-81)，
国家自然科学基金项目(62174046、62064004、61964007、61864002)
原文链接：
https://doi.org/10.12677/amc.2024.122010
02
内容简介：
在汉斯出版社《材料化学前沿》期刊上，有论文采用电子束沉积技术在钠钙玻璃衬底上制备 SnSe 薄膜，研究了不同温度对薄膜组成成分、形貌和光学性能的影响。
本实验使用的镀膜设备是成都兴南科技有限责任公司生产的 ZZS720 型箱式真空镀膜机，由真空系统、电子枪系统、离子源系统、薄膜厚度监控系统四大部分组成。相较于传统的热蒸发技术，通过引入离子源系统。在制备 SnSe 薄膜时，通过离子源辅助沉积，可以增加膜料蒸汽分子的动能，提高薄膜的致密性，从而改善了膜层的附着力。
首先将尺寸为 25 mm × 25 mm × 2 mm 的钠钙玻璃、铜坩锅衬套分别在去离子水、丙酮和无水乙醇中超声清洗 20 min，除去表面的天然氧化物和污染物，清洗操作反复 3 次再用氮气吹干表面。利用 ZZS720 型真空镀膜机在干净的钠钙玻璃衬底上沉积硒化锡薄膜。在相同沉积条件下，真空镀膜主要的工艺参数表 1 所示，制备出五组样品。
为了探究不同温度下，SnSe 薄膜不同组分的变化，对其进行了 Raman 光谱分析(50~350 cm−1范围内)，如图 2 所示。图 3(a)为不同温度对 SnSe 薄膜吸收率随波长范围 380~1400 nm 的变化曲线，不同温度处理前后 SnSe 薄膜的透过率如图 3(b)所示。
形貌在决定物理性质方面起着至关重要的作用。因此，采用扫描电子显微镜(SEM)研究了 SnSe 薄膜表面形貌。
结论
研究结果表明，在 25℃时，SnSe 薄膜在 380~1400 nm 波段范围内具有较高的吸收率。通过高温处理的 SnSe 薄膜，随着温度的升高，SnSe 薄膜在 380~1400 nm 波段范围内吸收率逐渐降低，为了防止 SnSe 薄膜特性变差，能广泛地在光伏领域应用，需要在 SnSe 薄膜表面镀钝化薄膜，加固 SnSe 薄膜稳定特性。随着温度的升高，薄膜平均晶粒尺寸减小。因为产生了 SnO 和 SnO2 等，所以薄膜的吸收率随着温度的增加而减小，透过率随温度的升高而升高。薄膜表面的致密度也随之而增加，形成了由纳米圆形组成的晶粒形貌。综上所述，结果表明 SnSe 薄膜在光伏等领域确实具有广泛的应用前景。
03
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5.石晓静, 邓加军, 申媛媛, 王文杰, 卢芳超, 高杰, 李若楠, 丁迅雷. 二维MoSe2连续薄膜的化学气相沉积制备和退火研究[J]. 材料科学, 2021, 11(12): 1234-1243.
https://doi.org/10.12677/MS.2021.1112143
所属期刊
-Advances in Material Chemistry-
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