采用射频磁控溅射法溅射SnS2 靶, 在玻璃基片上以不同射频功率和氩气压强制备一系列薄膜样品, 研究了不同工艺条件对薄膜特性的影响。利用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)对薄膜样品的晶体结构和物相进行表征分析。利用X射线能量色散谱(EDS)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)对SnS2薄膜的化学组分、光学特性等进行测试, 计算或分析了SnS2薄膜样品的组分原子比、光学常数和光学带隙。结果表明: 制备SnS2薄膜的最佳工艺条件为射频功率60 W、氩气压强0.5 Pa。在该条件下, 所制备的SnS2薄膜沿(001)晶面择优取向生长, 可见光透过率和折射率较高, 消光系数较小, 直接带隙为2.81 eV。在此基础上, 进一步制备了n-SnS2/p-Si异质结器件。器件具有良好的整流特性及弱光伏特性, 反向光电流随光照强度的增加而增大。器件的光电导机制是由SnS2禁带中陷阱中心的指数分布所控制。

利用脉冲激光沉积(PLD)在玻璃衬底上制备了Cu掺杂SnS薄膜。靶材是由SnS和Cu2S粉末混合压制而成(Cu和Sn的量比分别为0%、2.5%、5%、7.5%和10%)。利用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱仪(Raman)、原子力显微镜(AFM)、紫外-可见-近红外分光光度计(UV-Vis-NIR)、Keithley 4200-SCS半导体参数分析仪研究了Cu掺杂量对SnS薄膜的晶体结构、表面形貌、光学性质和电学性能的影响。结果表明: 所制备的SnS薄膜样品沿(111)晶面择优取向生长,SnS∶5%Cu薄膜的结晶质量最好且具有SnS特征拉曼峰。随着Cu掺杂量的增大,平均颗粒尺寸逐渐增大。不同Cu掺杂量的薄膜在可见光范围内的吸收系数均为105 cm-1数量级。SnS∶5%Cu薄膜的禁带宽度Eg为2.23 eV,光暗电导率比值为2.59。同时,在玻璃衬底上制备了p-SnS∶Cu/n-ZnS异质结器件,器件在暗态及光照的条件下均有良好的整流特性,并具有较弱的光伏特性。