【摘 要】
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光控微波开关由于其体积小、易集成、电磁兼容性好、响应速度快等特点受到了人们的广泛关注。光敏半导体材料作为光控微波开关中最重要的组成部分,它的性质将直接影响开关的灵敏性。首先,要求其具有足够大的暗态电阻率,从而保证开关在暗态下的隔离度;其次,要求其具有较高的迁移率和载流子寿命,从而保证开关在亮态下产生的光生载流子能够参与导电,使开关的电导率大幅度提高。硫化亚锡（SnS）暗态电阻率很高,且在可见光区域
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光控微波开关由于其体积小、易集成、电磁兼容性好、响应速度快等特点受到了人们的广泛关注。光敏半导体材料作为光控微波开关中最重要的组成部分,它的性质将直接影响开关的灵敏性。首先,要求其具有足够大的暗态电阻率,从而保证开关在暗态下的隔离度;其次,要求其具有较高的迁移率和载流子寿命,从而保证开关在亮态下产生的光生载流子能够参与导电,使开关的电导率大幅度提高。硫化亚锡（SnS）暗态电阻率很高,且在可见光区域内的光吸收系数可达到10~4 cm-1数量级。此外,其合适的带边位置,使得SnS极容易与其他金属或半导体材料进行复合形成异质结构,使光生电子-空穴对沿着界面进行反向迁移,这将有效的提高光生电荷分离效率,从而提高亮态电导率。因此,本文从提高材料光生电荷分离能力角度出发,分别采用丝网印刷法和溶胶凝胶法制备了不同厚度的SnS薄膜,并通过构造异质结提高了光生电荷的分离能力。得出了如下结论:（1）本文首先采用丝网印刷法制备了SnS薄膜,并系统的研究了其光学性能和电学性能,发现本征的SnS在亮态下具有光电导效应。（2）研究了该方法制备的Bi2O3/SnS和Sb2O3/SnS异质结薄膜的光电导效应,结合Bi2O3、Sb2O3和SnS的导带价带值深入探究了光生电荷分离的原理,发现通过构造异质结可以使光生电子和空穴分别沿着界面的不同方向向两种材料跃迁,避免了其在扩散过程中的复合。（3）采用溶胶凝胶法制备了SnS薄膜,通过对不同厚度的本征SnS薄膜的亮暗电导之比进行分析,表明膜厚的降低有助于减少薄膜内部的晶体缺陷,使光生载流子被捕获的几率降低,从而提高材料的亮暗电导之比。（4）使用溶胶凝胶法制备了Sb2S3/SnS异质结薄膜,研究了不同Sb2S3掺杂浓度对SnS薄膜光电导性能的影响,并通过对薄膜进行再次长时间退火使薄膜内部的晶体缺陷减少。当匀胶速度选择4000 r/min;退火温度选择400℃,保温1 h;再次退火温度选择300℃,保温10 h;Sb2S3掺杂浓度为8%时,制备出了光电导性能最好的SnS薄膜,亮态电导率和暗态电导率的比值为5.14。（5）使用8%Sb2S3掺杂浓度的SnS薄膜为半导体材料制备了Sb2S3/SnS异质结光控微波开关,开关在暗态下的隔离度和亮态下的插入损耗满足光控微波开关的要求。
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