PbSe是一种结构特殊的化合物半导体材料,具有窄带隙,较大激子波尔半径,高的载流子迁移率和较大的介电常数等,其在红外范围内具有优异的光学和光电性能,因此被广泛用于制造红外光电探测器、光敏电阻、太阳能电池和光电发射器等。研究表明,元素掺杂能够使PbSe形成独特的结构;另外,通过控制PbSe薄膜的组成和微观结构,可以对其能带结构进行调控,从而改善其光电性能。本文通过化学水浴法“一步”制备了Ca掺杂、Sn掺杂的PbSe薄膜,并研究了掺杂剂浓度以及敏化处理对薄膜晶体结构、能带结构与光电性能的调控作用。通过XRD、XPS、SEM等对薄膜的晶体结构、化学态、微观形貌等进行研究,利用FTIR分析了薄膜的红外光学性能,并计算了其光学带隙宽度。制备了基于掺杂PbSe薄膜的红外光电器件,并对器件的光电探测性能进行了测试。研究结果表明,1)Ca掺杂能够调节PbSe薄膜的带隙,且有利于提高PbSe薄膜的光电性能。在低掺杂剂浓度1-5 mmol/L范围内,薄膜的光响应性随着Ca掺杂剂浓度的增加而提高,当掺杂剂浓度为5mmol/L时,电阻变化率达到了16%,与未掺杂前相比,提高4倍。经过掺杂处理后,薄膜的光学带隙减小。2)对Ca掺杂后的PbSe薄膜进行碘敏化处理后,薄膜中出现了Pb_1.785I_3.570物相。与敏化前相比,敏化后薄膜的光电性能明显提高,敏化后载流子复合变快,电阻变化率增加,其中对掺杂剂浓度为3 mmol/L的薄膜进行碘敏化处理后,薄膜电阻变化率达到了23%左右,较敏化前增加4倍多。3)Sn掺杂后,PbSe薄膜中部分Pb原子被Sn原子代替,出现了Sn Se相。薄膜较薄,厚度均为几十纳米。不同氨水量或掺杂浓度均对薄膜的微观结构参数有影响。当Sn掺杂剂浓度为0.02 mol/L时,在进行红外辐照瞬间,薄膜电阻变化幅度最大,有明显下降台阶出现,光响应性最好,但存在循环性差的问题。薄膜的带隙在0.220-0.264 e V范围内。4)对Sn掺杂的PbSe薄膜进行碘敏化处理,碘与薄膜中的Pb成键,形成Pb I₂。薄膜光电性能分析结果表明,单纯的空气退火有利于提高薄膜的循环稳定性,但薄膜的光响应性提高依赖于敏化处理中的碘气氛。碘敏化处理适用于不同Sn掺杂剂浓度的PbSe薄膜,合适的碘浓度能够更大幅度提高薄膜的光电性能,对于掺杂剂浓度为0.02 mol/L的薄膜,经过0.005 g/10 g碘气氛热处理后,电阻变化率提高2倍左右。