Abstract
本文的研究主要是在探討碲化鎘的電沉積反應機構,及電沉積條件如溫度, 酸度,電解質(硫酸鎘,二氧化碲)濃度對沉積膜的組成和半導體性的影響. 此外,由於二氧化碲是一種既難溶於酸性溶液,於過量時又不易沉澱的物 質,為了在配製含有二氧化碲的電解液時,可迅速且正確配製適切的二氧化 碲濃度,對於如何既加速二氧化碲溶解且促進過量二氧化碲的方法,也於文 中作探討.在反應機構的研究方面,由電壓循環掃描所產生的電流變化結果 顯示,碲化鎘由電沉積形成的反應機構是,首先經由碲的電沉積,然後碲與 氫進行電化學反應生成碲氫產物,碲氫物繼續與鎘離子進行化學反應,而生 成出碲化鎘.在探討電沉積條件對沉積膜的影響研究裡,利用瞬間虛平衡電 位對電沉積電壓的作圖可觀察到四種不組成之電沉積膜(即P型碲化鎘與碲 的混合物,P型碲化鎘,N型碲化鎘,N型碲化鎘與鎘的混合物)所對應的電沉 積電壓圍.電解液的溫度增加越可使沉積膜的半導體性顯現出來,因而由瞬 間虛平衡電位對電沉積電壓作圖所觀察的四組成之對應電沉積電壓範圍越 易於觀察到.電解液若不含硫酸,則沉積出的膜只有一種組成,即P型碲化鎘 與碲的混合物;電解液含硫酸,隨著硫酸濃度增加,劃分P型和N型碲化鎘產 生之電沉積電壓(稱作PN疆界電壓)值會向正電位方向位移.電解液內的二 氧化碲濃度增加可促使PN疆界電壓向正電位方向位移. 硫酸鎘濃度改變對 沉積膜的組成無影響.超音波震盪攪拌的方式可加速二氧化碲在硫酸溶液 中的溶解,對硫酸濃度大於0.0005N要得到飽和濃度之二氧化碲溶液,震盪 繳拌的時間約需1到3小時.在酸度值(pH)為0.3到3的範圍,二氧化碲的溶解 度與酸度值的關係於 25度與70度下分別為log[二氧化碲]=-0.88pH-1.7和 log[二氧化碲]=-0.86 -1.6.