介紹

碘化鉍又被稱(chēng)為三碘化鉍，化學(xué)式為BiI3。外觀通常為灰黑色的結(jié)晶性粉末。應(yīng)儲(chǔ)存在干燥、陰涼的地方，避免與水分接觸。它在水中的溶解度較低，但可以溶于一些有機(jī)溶劑，如二甲基亞砜（DMSO）和二甲基甲酰胺（DMF）。此外，它是一種半導(dǎo)體材料，具有光電化學(xué)活性。

圖一 碘化鉍

應(yīng)用

碘化鉍是一種典型的二維半導(dǎo)體材料，由于其較大的質(zhì)量密度和原子序數(shù)，已被用于X射線檢測(cè)、γ射線檢測(cè)和壓力傳感器等領(lǐng)域。由于BiI3的高吸收系數(shù)且不含有毒元素，最近作為一種薄膜太陽(yáng)能電池的吸收層和光探測(cè)器材料，再次引起人們的關(guān)注。通過(guò)BiI3薄膜與甲胺等反應(yīng)可以得到Bi基鈣鈦礦薄膜材料，由于Bi基鈣鈦礦中的Bi3+表現(xiàn)出與傳統(tǒng)Pb基鈣鈦礦中的Pb2+類(lèi)似的電子結(jié)構(gòu)，其成為無(wú)毒、穩(wěn)定、低成本和高效的太陽(yáng)能電池吸收層的替代材料，成為研究的熱點(diǎn)。BiI3作為二維材料，在可見(jiàn)光范圍內(nèi)表現(xiàn)出強(qiáng)烈的激子躍遷，與其他二維材料可形成垂直異質(zhì)結(jié)構(gòu)，從而改善其光伏性能。

薄膜制備

碘化鉍薄膜的制備采用VTD工藝，裝置通過(guò)雙溫區(qū)管式爐(OTF-1200X)改裝而來(lái)，如圖二所示。在該裝置中，兩個(gè)石英舟分別裝有0.2 g BiI3高純粉末(純度為99.99%)置于VTD的兩個(gè)加熱區(qū)中心，將載玻片基底垂直放置于石墨載體上，距離第一個(gè)石英舟為14～16 cm。之后將管式爐封閉抽真空至3 Pa, 以15 ℃/min的速率加熱至相應(yīng)的溫度并保持3 min, 生長(zhǎng)結(jié)束后，打開(kāi)管式爐蓋并快速冷卻至室溫取出樣品。反應(yīng)過(guò)程為：(1)蒸發(fā)，BiI3(s)和Bi(g)+1/3I2(g);(2)在溫度梯度作用下，氣態(tài)Bi(g)及I2(g)進(jìn)行輸運(yùn)；(3)沉積，Bi(g)+1/3I2(g)和BiI3(s),BiI3薄膜在基底沉積[1]。

圖二 碘化鉍薄膜的制備工藝

參考文獻(xiàn)

[1]袁文賓,鐘敏.氣相輸運(yùn)沉積制備c軸擇優(yōu)取向的碘化鉍薄膜[J].人工晶體學(xué)報(bào),2022,51(04):637-642.