aAgSbS3晶體。稱取初始原料 Ba(OH) 2.8H20 1.0 mmol (0.316g)、Ag 0.4mmol (0.043g)、Sb2S3 0.2 mmol (0.068g)和 S 2.0 mmol (0.064g)放入水熱爸中，再加入水合肼3mL，將水熱釜置于160°C下反應(yīng)7天。產(chǎn)物分別用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌2次，得到少量橙紅色塊狀晶體及大量黃色片狀晶體，橙紅色塊狀晶體產(chǎn)率為15%。EDX元素分析表明晶體只含Ba、Ag、Sb、S四種元素，且各元素含量比約為1:1:1:3。
[0017]實(shí)施例2:
BaAgSbS3晶體。稱取初始原料 Ba(OH) 2.8H20 1.0 mmol (0.316g)、Ag 0.5mmol (0.054g)、Sb2S3 0.2 mmol (0.068g)和 S 2.5 mmol (0.080g)放入水熱爸中，再加入水合肼4mL，將水熱釜置于160°C下反應(yīng)7天。產(chǎn)物分別用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌2次，得到橙紅色塊狀晶體及少量黃色片狀晶體，橙紅色塊狀晶體產(chǎn)率為38%。經(jīng)單晶X射線衍射分析，該晶體組成式為BaAgSbS3,屬于單斜晶系，Cllz空間群，晶胞參數(shù)a=9.3675 (7) A，b=7.9328 (5) A, c=17.2651 (12) A, a =90。，β =101.734°，γ=90° , V= 1256.17 (15) A3，晶體結(jié)構(gòu)圖如5所示。EDX元素分析表明晶體只含Ba、Ag、Sb、S四種元素，且各元素含量比與單晶衍射分析結(jié)果一致(見(jiàn)圖3)。UV-vis圖譜測(cè)得半導(dǎo)體材料能隙為2.21 eV(見(jiàn)圖11)。
[0018]實(shí)施例3:
BaAgSbS3晶體。稱取初始原料 Ba(OH) 2.8H20 1.0 mmol (0.316g)、Ag 0.5mmol (0.054g)、Sb2S3 0.2 mmol (0.068g)和 S 3.0 mmol (0.080g)放入水熱爸中，再加入水合肼5mL，將水熱釜置于160°C下反應(yīng)7天。產(chǎn)物分別用蒸餾水和無(wú)水乙醇洗滌2次，得到少量橙紅色塊狀晶體及少量黃色片狀晶體，橙紅色塊狀晶體產(chǎn)率為10%。EDX元素分析表明晶體只含Ba、Ag、Sb、S四種元素，且各元素含量比約為1:1:1:3。
[0019]實(shí)施例4:
BaAgSbS3.H2O 晶體。稱量初始原料 Ba (OH) 2.8H20 1.0 mmol (0.316g)、Ag 1.0mmol (0.108g)、Sb2S3 0.25 mmol (0.085g)和 S 2.5 mmol (0.080g)放入水熱爸中，再加入水合肼3.0 mL。將水熱釜置于160 °C下反應(yīng)7天，產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇洗滌2次，得到黃色片狀晶體，產(chǎn)率可達(dá)80%，但是晶體尺寸較小。EDX元素分析表明晶體只含Ba、Ag、Sb、S四種元素，且各元素含量比約為1:1:1:3。
[0020]實(shí)施例5:
BaAgSbS3.H2O 晶體。稱量初始原料 Ba (OH) 2.8H20 1.0 mmol (0.316g)、Ag 1.0mmol (0.108g)、Sb2S3 0.5 mmol (0.170g)和 S 2.0 mmol (0.064g)放入水熱爸中，再加入水合肼4.0 mL。將水熱釜置于160 °C下反應(yīng)7天，產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇洗滌2次，得到黃色片狀晶體，產(chǎn)率可達(dá)50%。經(jīng)單晶X射線衍射分析，該晶體組成式為BaAgSbS3,屬于正交晶系，/fen2 空間群，晶胞參數(shù) a=18.8527(7)A，b=8.8232(3)A，c=8.6649 (3) A，a =90。，β=90°，γ=90°，V=1441.33(9)A3，晶體結(jié)構(gòu)圖如6所示。EDX元素分析表明晶體含Ba、Ag,Sb,S四種元素，且各元素含量比與單晶衍射分析結(jié)果一致(見(jiàn)圖4)。UV-vis圖譜測(cè)得半導(dǎo)體材料能隙為2.43 eV(見(jiàn)圖11)。
[0021]實(shí)施例6:
BaAgSbS3.H2O 晶體。稱量初始原料 Ba (OH) 2.8H20 1.5 mmol (0.474g)、Ag 1.2mmol (0.0.130g)、Sb2S3 0.5 mmol (0.170g)和 S 2.0 mmol (0.064g)放入水熱爸中，再加入水合肼5.0 mL。將水熱釜置于160 °C下反應(yīng)7天，產(chǎn)物分別用蒸餾水和乙醇洗滌2次，得到黃色片狀晶體，產(chǎn)率為30%。EDX元素分析表明晶體只含Ba、Ag、Sb、S四種元素，且各元素含量比約為1:1:1:3。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種四元硫代銻酸鹽化合物半導(dǎo)體材料，其特征在于，其化學(xué)組成式分別為:BaAgSbS3, BaAgSbS3.H2O,其中所述于單斜晶系，Ω/c空間群，晶胞參數(shù)a=9.3675 (7) A, b=7.9328 (5) A, c=17.2651 (12) A，a =90。，β =101.734。，γ =90 °，V=1256.17 (15) A3，Ζ=8，Dc=4.898g/cm3，單晶體為橙紅色塊狀，能隙為 2.21 eV ；BaAgSbS3.H2O屬于正交晶系，/fen2 空間群，晶胞參數(shù) a=18.8527 (7) A，b=8.8232 (3) A，c=8.6649 (3) A，a =90。，β=90。，γ=90。，V=1441.33 (9) A3，Z=8，Dc=4.435g/cm3，單晶體為黃色片狀，能隙為 2.43eV02.一種如權(quán)利要求1所述的四元硫代銻酸鹽化合物半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于將摩爾比為1.0:0.4-1.0:0.2:2.0-3.0的水合氫氧化鋇、金屬銀、二元固溶體硫化鋪和單質(zhì)硫混合，加入3-5mL水合肼，在160°C烘箱中反應(yīng)7天，經(jīng)去離子水和乙醇洗滌后得到BaAgSbS3O3.一種如權(quán)利要求1所述的四元硫代銻酸鹽化合物半導(dǎo)體材料的制備方法，其特征在于將摩爾比為1.0-1.5: 1.0-1.2: 0.25-0.5: 2.0-2.5的水合氫氧化鋇、金屬銀、二元固溶體硫化銻和單質(zhì)硫混合，加入3-5mL水合肼，在160°C烘箱中反應(yīng)7天，經(jīng)去離子水和乙醇洗滌后得到BaAgSbS3.H2O04.如權(quán)利要求2所述的四元硫代銻酸鹽化合物半導(dǎo)體材料的用途，其特征在于:用于制備光學(xué)半導(dǎo)體器件或太陽(yáng)能電池過(guò)渡層材料。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種四元硫代銻酸鹽化合物半導(dǎo)體材料及其制備方法和用途。以水合氫氧化鋇、金屬銀、二元固溶體硫化銻和單質(zhì)硫?yàn)樵?，水合肼為溶劑，?60℃烘箱中反應(yīng)7天，得到四元硫化物半導(dǎo)體材料?；瘜W(xué)組成式為：BaAgSbS3和BaAgSbS3·H2O，本發(fā)明具有操作過(guò)程簡(jiǎn)單，原料簡(jiǎn)單且成本低，反應(yīng)條件溫和，合成溫度低等優(yōu)點(diǎn)。采用本發(fā)明得到的四元硫化物，產(chǎn)率可達(dá)到40%-50%，化學(xué)純度高，用于制備光學(xué)半導(dǎo)體器件或太陽(yáng)能電池過(guò)渡層材料。
【IPC分類】C01G30/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105036192
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510310461
【發(fā)明人】劉毅, 劉暢, 沈亞英, 候佩佩, 張家正
【申請(qǐng)人】浙江大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月8日