以熱注入法液相合成二硫化錫層狀奈米結構之分析及其光電特性之研究

Abstract

本研究利用熱注入法製備層狀之二硫化錫奈米材料，其將氧化錫及油酸所合成之油酸錫錯化合物(Sn(OA)x)作為錫源，快速注入至以硫代乙醯胺(TAA)與油胺所合成之硫前驅源溶液中，進而使錫離子與硫離子快速析出成長為層狀的二硫化錫奈米結構。藉由改變硫前驅源的濃度以及反應時間作為變因，針對二硫化錫之形貌、結晶性以及成長機制進行探討。由結果可知，當反應時間為一小時且前驅源之錫硫比為1:5時，可合成出二硫化錫的單一相，其片狀結構之尺寸約為400奈米。經由所歸納之成長機制可知，隨著反應時間的增加，大尺寸的二硫化錫之晶體將不會持續生長，而小尺寸的晶體將會消失，但當尺寸逐漸均一化時，其層狀結構逐漸分離並降低其厚度。 為了進一步量測二硫化錫之光電性質，本實驗以旋轉塗佈法將二硫化錫粉末塗佈於光學玻璃上後，經過200 oC的燒結並持溫2小時，使薄膜具有較佳的結晶性以及附著性。由結果可知，二硫化錫單一相所形成的薄膜具有均勻的表面結構以及高度的(001)結晶面，進而影響其光電特性。由吸收光譜的結果可觀察到，二硫化錫薄膜在波長為500奈米之前就有明顯的吸收，且其具有2 35 eV的寬能隙。在電特性上，雖然二硫化錫薄膜具有高達2200 Ω的電阻值，但其在電化學環境下的開路電壓值為0 12 V，遠低於電解水所需的電壓1 23 V，使本材料具有應用於水解製氫催化劑的潛力。

Date of Award	2015 Aug 20
Original language	Chinese
Supervisor	Jow-Lay Huang (Supervisor)