Abstract The optical properties of CdS + CdCO3 composite thin films prepared by the chemical bath method on glass substrates, at different bath-temperatures (Tb) in the interval 20 – 80 °C, are reported. Chemical bath method allows to produce CdS + CdCO3 composite films controlling their composition through bath temperature. For Tb = 80 °C CdS is mainly produced, for 20 °C ≤ Tb ≤ 70 °C a composite of CdS + CdCO3 is formed in the films, while at Tb = 20 °C a predominantly CdCO3 in the bulk of the films along with nanostructured CdS (5 ± 2 nm size) is obtained. X ray diffraction patterns shown that CdS grows in the cubic zinc-blende phase and CdCO3 in the rhombohedral structure; CdS and CdCO3 grow simultaneously and independently, but Raman measurements indicate how the proportion between CdS and CdCO3 depends on Tb. Optical absorbance spectra allow to assign an indirect transition for CdCO3 at 3.10 ± 0.03 eV when Tb = 20 °C and 2.80 ± 0.04 eV for 70 °C. Direct band gap values in the 2.50 – 2.80 eV interval were calculated for the seven CdS samples prepared across the entire Tb range. The CdS average crystallite size varied from 5 nm to 35 nm as Tb changed from 20 to 80 °C. The PL spectra show similar bands in the 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) interval indicating PL emissions are originated in CdS nanocrystals and probable defect states in CdCO3. The production of composite material with a major proportion of CdCO3 promotes the nucleation of CdS nanocrystals, at relative low temperatures, with an effective coupling improving emission properties of the films.

中文翻译：

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使用 CdS + CdCO3 复合薄膜的白色光致发光发射

摘要 报道了化学浴法在玻璃基板上制备的 CdS + CdCO3 复合薄膜在 20 – 80 °C 范围内不同浴温 (Tb) 下的光学性能。化学浴法允许生产 CdS + CdCO3 复合膜，通过浴温控制其成分。对于 Tb = 80 °C，主要生成 CdS，对于 20 °C ≤ Tb ≤ 70 °C，在薄膜中形成 CdS + CdCO3 的复合物，而在 Tb = 20 °C 时，大部分薄膜中主要是 CdCO3获得具有纳米结构的 CdS（5 ± 2 nm 尺寸）。X 射线衍射图表明 CdS 在立方闪锌矿相中生长，CdCO3 在菱面体结构中生长；CdS 和 CdCO3 同时独立生长，但拉曼测量表明 CdS 和 CdCO3 之间的比例如何取决于 Tb。当 Tb = 20 °C 时，光吸收光谱允许在 3.10 ± 0.03 eV 和 2.80 ± 0.04 eV 时为 70 °C 分配 CdCO3 的间接跃迁。对于在整个 Tb 范围内制备的七个 CdS 样品，计算了 2.50 – 2.80 eV 区间内的直接带隙值。随着 Tb 从 20°C 变化到 80°C，CdS 平均微晶尺寸从 5 nm 变化到 35 nm。PL 光谱在 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) 区间显示出类似的带，表明 PL 发射起源于 CdS 纳米晶体和 CdCO3 中可能的缺陷状态。在相对较低的温度下，以 CdCO3 为主要比例的复合材料的生产促进了 CdS 纳米晶体的成核，同时有效耦合提高了薄膜的发射性能。对于在整个 Tb 范围内制备的七个 CdS 样品，计算了 2.50 – 2.80 eV 区间内的直接带隙值。随着 Tb 从 20°C 变化到 80°C，CdS 平均微晶尺寸从 5 nm 变化到 35 nm。PL 光谱在 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) 区间显示类似的带，表明 PL 发射源自 CdS 纳米晶体和 CdCO3 中可能的缺陷状态。在相对较低的温度下，以 CdCO3 为主要比例的复合材料的生产促进了 CdS 纳米晶体的成核，同时有效耦合提高了薄膜的发射性能。对于在整个 Tb 范围内制备的七个 CdS 样品，计算了 2.50 – 2.80 eV 区间内的直接带隙值。随着 Tb 从 20°C 变为 80°C，CdS 平均微晶尺寸从 5 nm 变化到 35 nm。PL 光谱在 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) 区间显示类似的带，表明 PL 发射源自 CdS 纳米晶体和 CdCO3 中可能的缺陷状态。以 CdCO3 为主要比例的复合材料的生产促进了 CdS 纳米晶体的成核，在相对较低的温度下，有效的耦合提高了薄膜的发射性能。PL 光谱在 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) 区间显示出类似的带，表明 PL 发射起源于 CdS 纳米晶体和 CdCO3 中可能的缺陷状态。在相对较低的温度下，以 CdCO3 为主要比例的复合材料的生产促进了 CdS 纳米晶体的成核，同时有效耦合提高了薄膜的发射性能。PL 光谱在 1.6 -2.9 eV (775 - 430 nm) 区间显示类似的带，表明 PL 发射源自 CdS 纳米晶体和 CdCO3 中可能的缺陷状态。在相对较低的温度下，以 CdCO3 为主要比例的复合材料的生产促进了 CdS 纳米晶体的成核，同时有效耦合提高了薄膜的发射性能。