稀土半导体Cu(In,R)Te_2(R=稀土)的结构和拉曼散射研究

利用稀土元素独特的光、电特性,成功地制备出稀土掺杂的CuIn1-xRxTe2(R=稀土)(CIRT)新型光伏半导体材料。应用X射线衍射、扫描电镜、拉曼散射等进行了相关的晶体结构、显微组织、光性能研究。研究表明:稀土元素的掺杂能够稳定黄铜矿型的晶体结构,点阵常数随稀土元素的掺杂呈现出涨落性。应用Rietveld方法测定原子占位,稀土元素部分替代In占据4b晶位。稀土元素的掺杂导致晶粒团聚现象,并形成柱状或层状单晶颗粒,具有透光性。CuInTe2和CuIn0.9Sm0.1Te2的Eg值分别为1.25和1.32 eV,这表明:CuIn0.9Sm0.1Te2与CuIn1-xGaxTe2具有接近的禁带宽度,适宜做光伏材料。拉曼散射实验证实:稀土元素的添加对于光散射诱发的原子振动频率有较大的影响,使得一些原有频率消失,有助于光谱频段的选择性吸收。