劉 磊,余 亮,李學(xué)留,汪壯兵,梁 齊

(合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院,安徽合肥 230009)

PLD制備的Cu摻雜SnS薄膜的結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性

劉 磊,余 亮,李學(xué)留,汪壯兵,梁 齊*

(合肥工業(yè)大學(xué)電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院,安徽合肥 230009)

利用脈沖激光沉積(PLD)在玻璃襯底上制備了Cu摻雜SnS薄膜。靶材是由SnS和Cu2S粉末混合壓制而成(Cu和Sn的量比分別為0％、2.5％、5％、7.5％和10％)。利用X射線衍射(XRD)、拉曼光譜儀(Raman)、原子力顯微鏡(AFM)、紫外-可見-近紅外分光光度計(UV-Vis-NIR)、Keithley 4200-SCS半導(dǎo)體參數(shù)分析儀研究了Cu摻雜量對SnS薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、表面形貌、光學(xué)性質(zhì)和電學(xué)性能的影響。結(jié)果表明:所制備的SnS薄膜樣品沿(111)晶面擇優(yōu)取向生長,SnS∶5％Cu薄膜的結(jié)晶質(zhì)量最好且具有SnS特征拉曼峰。隨著Cu摻雜量的增大,平均顆粒尺寸逐漸增大。不同Cu摻雜量的薄膜在可見光范圍內(nèi)的吸收系數(shù)均為105cm-1數(shù)量級。SnS∶5％Cu薄膜的禁帶寬度Eg為2.23 eV,光暗電導(dǎo)率比值為2.59。同時,在玻璃襯底上制備了p-SnS∶Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件,器件在暗態(tài)及光照的條件下均有良好的整流特性,并具有較弱的光伏特性。

SnS薄膜;脈沖激光沉積;Cu摻雜;異質(zhì)結(jié)器件

1 引 言

SnS具有良好的光電性能,吸收系數(shù)α＞104cm-1,禁帶寬度在1.3～1.5 eV之間,與太陽電池最佳禁帶寬度1.5 eV十分接近,光電轉(zhuǎn)換效率可以達(dá)到25％,適合作為太陽電池和光電器件的吸收層[1-4]。此外,SnS還具有穩(wěn)定的化學(xué)性質(zhì),無毒性,其構(gòu)成元素S和Sn在自然界儲量豐富。因此,SnS薄膜在研制和開發(fā)太陽電池方面具有重要的價值。

目前制備SnS薄膜的方法有真空蒸發(fā)法、噴霧熱解法、化學(xué)水浴法、近空間升華法、射頻磁控濺射法和脈沖激光沉積(PLD)法等[5-10],不同方法制備的SnS薄膜性質(zhì)有一定的差異。SnS薄膜作為太陽電池的吸收層,須具有高的吸收系數(shù)和低電阻率,可以通過摻雜一些金屬來提高吸收系數(shù),降低電阻率,改善薄膜的電學(xué)性能,如Ag、Bi、Sb、Cu等[11-14]。

本文采用不同比例的SnS和Cu2S混合粉末制作靶材,用PLD法在玻璃襯底上沉積Cu摻雜SnS薄膜,研究了Cu摻雜量對所制備SnS薄膜的晶體結(jié)構(gòu)、形貌特征、光學(xué)性質(zhì)以及電學(xué)特性的影響。在此基礎(chǔ)上,制備了p-SnS∶Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件并研究了器件的光電特性。

2 實 驗

2.1 靶材制備與襯底清洗

實驗采用的靶材原料為SnS粉末和Cu2S粉末,純度均為99.99％。在所壓制的靶材中,Cu/ Sn的量比分別為0％、2.5％、5％、7.5％和10％。

在制備薄膜前,對玻璃襯底分別用丙酮、無水乙醇和去離子水超聲清洗。襯底清洗完畢,烘干后裝入基片托,并放入沉積室。

2.2 薄膜制備

實驗所使用的脈沖激光沉積設(shè)備由PLD-450系統(tǒng)(中科院沈陽科儀公司)和COMPexPro 102 KrF準(zhǔn)分子激光器(德國Lambda Physik公司)構(gòu)成。使用機械泵和分子泵抽真空,真空度達(dá)到4.0× 10-4Pa后,調(diào)整激光使其經(jīng)過透鏡和石英窗口以45°角入射至靶材表面,靶材表面的燒蝕面積約為0.1 cm×0.2 cm。薄膜制備條件:襯底溫度300℃,靶基距5 cm,單脈沖激光能量140 mJ,脈沖激光重復(fù)頻率2 Hz,沉積時間60 min。

2.3 薄膜表征

用X射線衍射儀(XRD,D/MAX2500,日本理學(xué))對薄膜樣品的晶體結(jié)構(gòu)進行分析,輻射源為Cu Kα射線(λ=0.154 06 nm),測試電壓為40 kV,測試電流為30 mA。用顯微共焦激光拉曼光譜儀(HORIBA Jobin Yvon)對SnS薄膜的相組成進行分析。利用X射線能量色散譜儀(EDS,JSM-6490LV,日本電子)對薄膜的組分進行分析。用臺階儀(XP-2,Ambios Technology)測量薄膜的厚度。用原子力顯微鏡(AFM,CSPM4000,廣州本原納米儀器公司)表征薄膜的表面形貌。采用紫外-可見-近紅外分光光度計(Cary 5000 UV-Vis-NIR)測試薄膜的透射光譜,波長范圍為400～2 500 nm,步長為1 nm。利用Keithley 4200半導(dǎo)體參數(shù)分析儀測試薄膜和器件的I-V特性。

3 結(jié)果與討論

3.1 XRD分析

圖1給出了SnS∶xCu(x=0％、2.5％、5％、7.5％、10％,編號分別為a、b、c、d和e)薄膜的XRD譜圖。

由XRD譜可見,所有樣品均具有良好的結(jié)晶,且均為(111)晶面擇優(yōu)取向。所有樣品SnS衍射峰(111)與PDF#39-0354的SnS標(biāo)準(zhǔn)樣品(晶胞常數(shù)a=0.432 91 nm,b=1.119 23 nm,c= 0.398 38 nm)中相應(yīng)的衍射峰位有很好的吻合。SnS薄膜衍射峰的位置相較于標(biāo)準(zhǔn)衍射峰的位置有一些偏離,這可能由于薄膜的表面應(yīng)力或晶格常數(shù)的改變引起的。隨著Cu摻雜量的增大,樣品(111)晶面的衍射峰不斷增強。樣品e在2θ= 28.327°位置出現(xiàn)了對應(yīng)于Cu2SnS3的(131)晶面的衍射峰(與Cu2SnS3的PDF#35-0684卡對照),說明樣品e中存在雜相,Cu離子以Cu2SnS3相的形式存在。表1為SnS薄膜樣品沿(111)晶面生長的晶粒尺寸、(111)衍射峰位置和半高寬值,薄膜晶粒尺寸由Scherrer公式計算得到:

其中,D為晶粒尺寸;k為Scherrer常數(shù),其值為0.9;λ為X射線波長(0.154 06 nm);β為半高寬度值(弧度),θ為衍射角度。斜方晶系面間距公式為:

樣品a軸方向應(yīng)變公式為:

圖1 不同Cu摻雜量的SnS薄膜樣品的XRD譜圖。(a)0％;(b)2.5％;(c)5％;(d)7.5％;(e)10％。Fig.1 XRD patterns of SnS films with different Cu doping content.(a)0％.(b)2.5％.(c)5％.(d)7.5％.(e)10％.

表1 SnS薄膜的XRD(111)衍射峰的FWHM值和晶粒尺寸Table 1 FWHM of XRD(111)diffraction and grain size of SnS films

表2 不同Cu摻雜量的SnS薄膜樣品的晶格常數(shù)、應(yīng)變和晶胞體積Table 2 Lattic constants,strain and cell volume of SnS films with different Cu doping content

其中a0是SnS薄膜的標(biāo)準(zhǔn)值。晶胞體積公式為:

利用公式(2)、(3)、(4)可計算出SnS薄膜樣品的晶格常數(shù)a、b、c、ε、V,結(jié)果如表2所示?？梢钥闯鰳悠返木Ц癯?shù)與標(biāo)準(zhǔn)值有一些偏差,因為Cu離子的摻雜導(dǎo)致晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變,導(dǎo)致樣品應(yīng)力/張力的存在,進而會影響薄膜的光電性質(zhì)包括光學(xué)帶隙、電導(dǎo)率等特性。其中樣品c的應(yīng)變?yōu)?0.000 6,晶胞體積為0.193 nm3,結(jié)合樣品的XRD分析可知樣品c的結(jié)晶良好,與標(biāo)準(zhǔn)的晶格結(jié)構(gòu)最接近。樣品e的應(yīng)變最大,達(dá)到了0.02,這是因為Cu摻雜量較高導(dǎo)致晶格常數(shù)a增加較大。

3.2 樣品的拉曼光譜分析

為了進一步分析SnS薄膜的結(jié)構(gòu)性能,我們在常溫下對樣品進行了拉曼光譜測試。圖2為SnS∶5％Cu薄膜的拉曼光譜測試結(jié)果。圖中在57.2,93.7,224.3 cm-1附近出現(xiàn)了拉曼峰,經(jīng)與文獻對照發(fā)現(xiàn),樣品拉曼峰與SnS薄膜的拉曼特征峰相符,其中93.7 cm-1和224.3 cm-1的拉曼峰屬于Ag模,57.2 cm-1的拉曼峰屬于B3g模[15-17]。 XRD和Raman測試結(jié)果表明,所制備樣品為SnS薄膜,晶相純度高,無其他雜相。

3.3 樣品的成分分析

圖3是SnS∶5％Cu薄膜的EDS譜圖。圖中標(biāo)注了Sn、S和Cu元素峰位,其他與襯底有關(guān)的元素峰位未標(biāo)注。S、Sn、Cu元素的量比為48.5∶45.7∶5.8。Cu摻雜量大于5％(靶材的Cu含量)的原因可能是在沉積過程中部分吸附原子會由于再蒸發(fā)而發(fā)生脫附,而沉積膜中的Cu元素可能比Sn和S更不易蒸發(fā),導(dǎo)致薄膜中Cu含量比靶材的高[18-19]。

圖2 SnS薄膜樣品的拉曼譜圖Fig.2 Raman spectrum of SnS∶5％Cu films

圖3 SnS∶5％Cu薄膜的EDS譜圖Fig.3 EDS of SnS∶5％Cu films

圖4 不同Cu摻雜量的SnS薄膜的AFM形貌圖。(a)0％;(b)2.5％;(c)5％;(d)7.5％;(e)10％。Fig.4 AFM images of SnS films with different Cu doping content.(a)0％.(b)2.5％.(c)5％.(d)7.5％.(e)10％.

3.4 樣品的表面形貌

圖4為不同Cu摻雜量的SnS薄膜的AFM三維表面形貌圖,掃描范圍為5 μm×5 μm。由圖可見,樣品a和b表面的顆粒尺寸較小,但其間散布著尺寸稍大的顆粒。樣品c表面由生長十分均勻、尺寸大小相近的顆粒構(gòu)成。樣品d表面有部分大顆粒,且薄膜出現(xiàn)了空隙。樣品e表面由大量圓形顆粒構(gòu)成,顆粒尺寸相對樣品a～d明顯增大,且存在少量尺寸較大的顆粒。

表3列出了不同Cu摻雜量的SnS薄膜的表面粗糙度及顆粒尺度。隨著Cu摻雜量的增加,樣品的粗糙度逐漸增大,平均顆粒直徑也逐漸增大。樣品a、b和c的平均粗糙度較小,而樣品e的平均粗糙度達(dá)到了7.81 nm,薄膜表面均勻性變差,顆粒尺寸顯著變大,平均顆粒直徑達(dá)到118 nm,原因可能是Cu摻雜量較高,晶格常數(shù)a及晶胞體積增加較大,容易形成大顆粒。

表3 不同Cu摻雜量的SnS薄膜的表面粗糙度及顆粒尺度Table 3 Surface roughness and grain size analysis of SnS films with different Cu doping content

3.5 樣品的光學(xué)性質(zhì)

對于太陽電池和光電器件來說,吸收層的光學(xué)性能是非常重要的。圖5給出了不同Cu摻雜量的SnS薄膜的透射光譜?？煽闯鲭S著入射光波長的不斷增大,所有樣品的透過率均呈現(xiàn)先增大后減小之后保持平穩(wěn)的趨勢。Cu摻雜量為0％、2.5％、5％、7.5％和10％的樣品分別在入射光波長為1 040,1 039,799,1 095,822 nm處出現(xiàn)透過率峰值,分別為48.9％、43.5％、45.8％、51.6％和74.4％。Cu摻雜量為0％、2.5％和7.5％的樣品在1 000～1 200 nm范圍達(dá)到透過率峰值,而Cu摻雜量為5％和10％的樣品則在800 nm左右內(nèi)達(dá)到峰值。Cu摻雜量為0％、2.5％、5％和7.5％的樣品的透過率峰值均在50％左右,而當(dāng)Cu摻雜量增大到10％時,樣品的透過率峰值達(dá)到了75％。

Cu摻雜量為0％、2.5％、5％、7.5％和10％的樣品的厚度分別為267,136,114,120,250 nm。忽略薄膜的反射因素,由薄膜樣品的透過率T及膜厚d可計算出薄膜的吸收系數(shù)α[20]:

圖5 不同Cu摻雜量的SnS薄膜的透射光譜Fig.5 Transmittance spectra of SnS films with different Cu doping content

圖6給出了不同Cu摻雜量的SnS薄膜的吸收系數(shù)。薄膜的吸收系數(shù)α在入射光光子能量0.5～1.25 eV范圍內(nèi)變化不大,在入射光光子能量大于1.25 eV后,吸收系數(shù)隨光子能量的增大而增大。與未摻雜的SnS薄膜相比,Cu摻雜量為2.5％、5％和7.5％的樣品的吸收系數(shù)均有所上升,而摻雜量為10％的樣品吸收系數(shù)卻有所下降。所有樣品的吸收系數(shù)在可見光范圍內(nèi)均達(dá)到105cm-1量級。可見,當(dāng)Cu摻雜量在0％～7.5％范圍內(nèi)時,可以有效提高樣品的吸收系數(shù)。

圖6 不同Cu摻雜量的SnS薄膜的吸收系數(shù)Fig.6 Absorption coefficient of SnS films with different Cu doping content

在吸收邊緣附近,吸收系數(shù)α與光子能量hv和帶隙Eg間的關(guān)系式[21]為:

式中A是常數(shù)。系數(shù)n由電子躍遷的類型決定,在直接允許躍遷和間接允許躍遷的情況下,n分別為2和1/2。

根據(jù)計算結(jié)果,作出(αhv)2與hv的關(guān)系曲線,如圖7所示,在吸收邊附近得到直線,說明(αhv)2與hv有線性關(guān)系,所制備薄膜為直接躍遷型半導(dǎo)體材料。將所得直線部分外推到橫軸,就可以得到對應(yīng)的直接帶隙Eg。Cu摻雜量為0％、2.5％、5％、7.5％和10％的樣品的直接禁帶寬度分別為2.25,2.07,2.23,2.16,2.31 eV,可以明顯看出樣品的禁帶寬度受到Cu摻雜量的影響。樣品的禁帶寬度比較大,這可能是受薄膜樣品厚度的影響。本文所制備樣品的厚度均在110～270 nm范圍內(nèi),相對較薄,而薄膜越薄禁帶寬度越大[22-23]。此外,由于Cu摻雜影響了薄膜的晶體結(jié)構(gòu),薄膜中應(yīng)力的存在也影響了薄膜的禁帶寬度。

圖7 不同Cu摻雜含量的SnS薄膜的(αhv)2-hv圖。(a)0％;(b)2.5％;(c)5％;(d)7.5％;(e)10％。Fig.7 Plot of(αhv)2-hv for SnS films with different Cu doping content.(a)0％.(b)2.5％.(c)5％.(d)7.5％.(e)10％.

3.6 樣品的電學(xué)性質(zhì)分析

利用電子束蒸發(fā)法在SnS薄膜樣品上制備間距相等平行條狀I(lǐng)n電極,用半導(dǎo)體參數(shù)分析儀測量兩電極間的電壓和電流關(guān)系,采用公式:

計算出薄膜電阻率。其中In電極間距為l,電極長度為a,薄膜厚度為d。

在暗態(tài)和有LED白光光源(0.35 mW/cm2)照射下測試所得到的SnS薄膜樣品的I-V特性曲線。表4給出了不同Cu摻雜量的SnS薄膜樣品的光暗電導(dǎo)率。由表4可見,隨著Cu摻雜量的增大,樣品的暗電導(dǎo)率先增大后減小。Cu摻雜能增加SnS薄膜的載流子濃度,因此會增大薄膜的電導(dǎo)率;但如果摻雜量過大就會使載流子遷移率變差,導(dǎo)致電導(dǎo)率減小。Cu摻雜量為0％、2.5％、5％、7.5％和10％的樣品的光暗電導(dǎo)率之比分別為1.6,1.43,2.59,1.06,1.71,其中5％Cu摻雜的樣品的光暗電導(dǎo)率比值最高。

表4 不同Cu摻雜量的SnS薄膜樣品的光暗電導(dǎo)率Table 4 Light and dark conductivity of SnS films with different Cu doping content

3.7 p-SnS：5％Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件

最后,我們選擇5％Cu摻雜的SnS薄膜和ZnS薄膜分別作為太陽電池的吸收層和窗口層,制備了p-SnS∶5％Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件。

利用PLD在玻璃襯底上制備ZnS薄膜,制備條件:襯底溫度400℃,靶基距5 cm,單脈沖激光能量150 mJ,激光重復(fù)頻率2 Hz,沉積時間150 min。圖8給出了ZnS薄膜的XRD圖譜,樣品在2θ=28.38°處出現(xiàn)衍射峰,與標(biāo)準(zhǔn)PDF#36-1450卡片中的衍射峰相吻合,對應(yīng)于ZnS(002)晶面。從圖8可以看出,樣品是沿(002)晶面擇優(yōu)取向生長的,薄膜的結(jié)晶度很好。

圖8 ZnS薄膜樣品的XRD圖譜Fig.8 XRD patterns of ZnS film

圖9為ZnS薄膜的透射譜和(αhv)2與hv的關(guān)系曲線圖。由圖9可以看出,ZnS在可見光范圍透過率很高,滿足作為窗口層材料的要求。由透射譜曲線利用包絡(luò)線算法計算,可知ZnS薄膜厚度約為626 nm。薄膜的光學(xué)帶隙為3.53 eV,其數(shù)值略小于體材料的光學(xué)帶隙3.6 eV,一般認(rèn)為是生長過程中出現(xiàn)S缺陷所導(dǎo)致[24-25]。

SnS∶5％Cu/ZnS異質(zhì)結(jié)器件的結(jié)構(gòu)如圖10所示。其中SnS∶5％Cu、ZnS薄膜和ITO電極是利用PLD制備的,In電極是由熱蒸發(fā)制備的。SnS∶5％Cu薄膜的制備條件為:溫度300℃,激光能量140 mJ,激光頻率2 Hz,沉積時間60 min。ZnS薄膜的制備條件為:溫度400℃,激光能量150 mJ,激光頻率2 Hz,沉積時間60 min,ZnS薄膜厚度約為250 nm。ITO電極的制備條件為:溫度為室溫,激光能量130 mJ,激光頻率5 Hz,沉積時間30 min。In電極的厚度約為900 nm。

圖11是p-SnS∶5％Cu/n-ZnS形成的異質(zhì)結(jié)器件的I-V特性曲線,使用LED白光作為光源(0.35 mW/cm2)照射。由圖11可見,異質(zhì)結(jié)器件在暗態(tài)及光照兩種條件下均有良好的整流特性,并具有較弱的光伏特性。

圖9 ZnS薄膜樣品的透射譜和(αhv)2-hv圖Fig.9 Transmittance spectrum and(αhv)2-hv for ZnS film

圖10 p-SnS∶Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件結(jié)構(gòu)示意圖Fig.10 Structure diagram of p-SnS∶Cu/n-ZnS heterojunction device

圖11 p-SnS∶5％Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件的I-V特性曲線Fig.11 I-V plots of p-SnS∶5％Cu/n-ZnS heterojunction device

圖12是p-SnS∶5％Cu/n-ZnS形成的異質(zhì)結(jié)器件在光照條件下的J-V特性曲線。器件面積S為0.4 cm2,器件的開路電壓Uoc為0.30 V,短路電流Isc為1.24×10-9A,短路電流密度Jsc為3.1×10-9A/cm2,填充因子FF=25.8％。器件的短路電流較小,一方面是由于測試光照強度非常小,而短路電流與光照強度成線性關(guān)系;另一方面,ZnS是一種寬帶隙半導(dǎo)體材料,其電阻率較高,并且所制備SnS薄膜的電阻率也較大,所以器件的串聯(lián)電阻較大。

圖12 p-SnS∶5％Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件的J-V特性曲線Fig.12 J-V plot of p-SnS∶5％Cu/n-ZnS heterojunction device

4 結(jié) 論

利用PLD在玻璃襯底上制備了不同Cu摻雜量的SnS薄膜。所制備的樣品均沿著(111)晶面擇優(yōu)取向生長,隨著Cu摻雜量的增大,樣品(111)晶面的衍射峰不斷增強,其中Cu摻雜量為10％的SnS薄膜出現(xiàn)了Cu2SnS3的(131)晶面的衍射峰。Cu摻雜量為5％的SnS薄膜在57.2, 93.7,224.3 cm-1處出現(xiàn)與SnS薄膜相符的拉曼特征峰。隨著Cu摻雜量的增加,平均顆粒尺寸逐漸變大。薄膜的吸收系數(shù)α達(dá)到105cm-1數(shù)量級,Cu摻雜量為2.5％、5％和7.5％的樣品的吸收系數(shù)與未摻雜的SnS薄膜相比均有所提高。Cu摻雜量為0％、2.5％、5％、7.5％和10％的樣品的直接禁帶寬度Eg分別為2.25,2.07,2.23, 2.16,2.31 eV。Cu摻雜樣品的電導(dǎo)率均比未摻雜SnS薄膜的電導(dǎo)率明顯提高,Cu摻雜量為5％的樣品的光暗電導(dǎo)率之比達(dá)到2.59。合適的Cu摻雜可以有效改善薄膜的電學(xué)與光學(xué)特性。所制備的p-SnS∶5％Cu/n-ZnS異質(zhì)結(jié)器件在暗態(tài)及光照條件下均有良好的整流特性,并具有較弱的光伏特性。

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劉磊(1990-),男,山東濟寧人,碩士研究生,2013年于遼寧石油化工大學(xué)獲得學(xué)士學(xué)位,主要從事半導(dǎo)體薄膜材料與器件的研究。

E-mail:liulei2009shihua@qq.com

梁齊(1958-),男,安徽鳳臺人,副教授,1992年于合肥工業(yè)大學(xué)獲得碩士學(xué)位,主要從事半導(dǎo)體薄膜材料與器件的研究。

E-mail:liangqi@126.com

Structure and Optical Properties of Cu-doped SnS Thin Films Prepared by PLD

LIU Lei,YU Liang,LI Xue-liu,WANG Zhuang-bing,LIANG Qi*
(School of Electronic Science＆amp;Applied Physics,Hefei University of Technology,Hefei 230009,China) *Corresponding Author,E-mail:liangqi@126.com

Cu doped SnS thin films were grown on the glass substrates by pulsed laser deposition. The targets were pressed by the mixture of SnS and Cu2S powder(Cu and Sn molar ratios were 0％, 2.5％,5％,7.5％,and 10％,respectively).The effects of Cu doping content on the microstructural,morphological,optical and electrical properties of SnS thin films were studied by X-ray diffraction(XRD),laser Raman spectrometry,atomic force microscopy(AFM),ultraviolet-visiblenear infrared spectrophotometer(UV-Vis-NIR),and Keithley 4200-SCS semiconductor parameter analyzer.The results show that the films grow preferentially oriented in(111)plane,and SnS∶5％Cu film has the excellent crystalline and Raman characteristic peaks.With the increasing of Cu doping content,the average particle sizes of the films increase.The absorption coefficient of the film in the visible region is the order of 105cm-1for different Cu doping content.The direct band gap of SnS∶5％Cu film is 2.23 eV,and the ratio of photo-conductivity to dark-conductivity is 2.59.Finally,p-SnS∶Cu/n-ZnS heterojuction device was fabricated on the glass substrate.The device exhibits good rectifying behaviors in dark and under illumination,and weak photovoltaic properties.

SnS thin film;pulsed laser deposition;Cu-doping;heterojuction device

TN304;O484

:ADOI:10.3788/fgxb20153611.1311

1000-7032(2015)11-1311-09

2015-07-31;

:2015-08-25

國家自然科學(xué)基金(51272061)資助項目