Mg0.1Zn0.9O薄膜制备和光学性能研究

采用溶胶-凝胶技术在石英衬底上制备了Mg0.1Zn0.9O薄膜并研究了退火温度对薄膜结构、形貌和光学性能的影响.XRD结果表明,所有薄膜均呈六角钎锌矿结构,当退火温度高于700℃时,薄膜结晶质量变差;AFM结果显示,随退火温度升高,晶粒尺寸增大,当退火温度高于700℃时,薄膜表面出现团聚颗粒;UV-Vis结果表明,所有薄膜均在紫外区存在较强带边吸收,随退火温度升高吸收边红移;PL谱显示,所有薄膜均存在较强的紫外发射峰,随着退火温度升高,紫外发射峰逐渐红移且在700℃退火处理下紫外发射最强.     

热处理对溶胶-凝胶TiO_2薄膜的特性影响

研究了热处理对溶胶 -凝胶法制备的TiO2 薄膜材料的晶体结构、致密化以及光学特性的影响 .结果表明TiO2 溶胶颗粒的最低结晶化温度为 40 0℃ ,晶体尺寸随着热处理温度的升高而增大 ;TiO2 薄膜的厚度随着热处理温度的升高从 12 0nm减小到 47nm ,相应的折射率则从 1.85增加到 2 .3;同时 ,TiO2 薄膜的孔洞率随着热处理温度的升高从 0 .2 3降低到 0 .12 2 ,密度则从 2 .83g·cm-3 增加到 3.73g·cm-3 .     

热处理对Y2O3:Eu荧光薄膜结晶性能的影响

运用热处理方法对电子束蒸发制备的Y2O3:Eu荧光薄膜进行不同条件下的退火处理.用X射线衍射等手段表征Y2O3:Eu荧光薄膜的成分、结构、表面形貌.实验表明随着温度的升高,薄膜的结晶状况得到改善,提高了薄膜的结晶性能.     

热处理对溶胶—凝胶TiO2薄膜的特性影响

研究了热处理对溶胶－凝胶法制备的TiO2薄膜材料的晶体结构、致密化以及光学特性的影响,结果表明TiO2溶胶颗粒的最低结晶化温度为400℃,晶体尺寸随着热处理温度的升高而增大;TiO2薄膜的厚度随着热处理温度的升高从120nm减小到47nm,相应的折射率则从1．85增加到2．3;同时,TiO2薄膜的孔洞率随着热处理温度的升高0．23降低到0．122,密度则从2．83g.cm^-3增加到3．73g.cm^-3。     

基于铝片生长的金颗粒膜的表面增强拉曼光谱活性研究

文章探讨了一种新的利用表面增强拉曼光谱活性衬底制备金颗粒膜的方法．用AuCl3水溶液在金属铝表面浸镀金镀层,制得金衬底,然后将金镀层放置在AuCl3和盐酸羟氨水溶液中使之还原生长,获得一定尺寸的金颗粒膜．通过紫外可见光谱研究该基底纳米粒子薄膜的光学特性,发现该金颗粒膜的吸收峰发生红移现象,并通过对结晶紫的表面增强拉曼光谱的峰位置和峰强度进行比较和分析,发现采用这种方法制备的金颗粒层具有显著的增强效应．     

磁控溅射法制备ZnO:Ga薄膜的结晶质量及其应力研究

以氧化锌(Zn O)掺杂氧化镓(Ga2O3)的陶瓷靶作为溅射靶材,采用射频磁控溅射技术在玻璃衬底上制备了透明导电的掺镓氧化锌(Zn O:Ga)薄膜.通过X射线衍射仪测试研究了衬底温度对薄膜结晶性能及其残余应力的影响.研究结果表明:所有Zn O:Ga薄膜均为六角纤锌矿型的多晶结构并具有(002)方向的择优取向特性,其结晶性能和残余应力与衬底温度密切相关.随着衬底温度的升高,薄膜的(002)择优取向程度和晶粒尺寸呈现出先增大后减小的变化趋势,而薄膜的残余压应力则单调减小.当衬底温度为400℃时,Zn O:Ga薄膜具有最大的晶粒尺寸(75.1 nm)、最大的织构系数TC(002)(2.995)、较小的压应力(-0.185 GPa)和最好的结晶性能.     

ZnO荧光薄膜的制备及特性研究

采用直流反应磁控溅射方法在镀有ITO的玻璃衬底上制备了ZnO荧光薄膜。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析仪对退火前后薄膜的结晶状况和成分进行了分析，利用荧光探测单色仪对薄膜的光致发光(PL)特性进行了研究。退火前后的发光峰分别位于光谱绿区499．2nm和517．8nm处。退火处理明显提高了绿光强度，并且使发光峰产生了红移。     

TiO2／SiO2：Zn复合薄膜及其光催化活性研究

采用溶胶-凝胶法(Sol-Gel)成功制备了Zn掺杂的TiO2/SiO2薄膜.采用XRD、UV-vis和SEM等方法对TiO2/SiO2薄膜及Zn掺杂TiO2/SiO2薄膜的结构和微观形貌进行了测试与表征,并对亚甲基蓝的光催化降解进行了研究.结果表明:TiO2/SiO2:Zn前驱体经500℃煅烧1 h可得到锐钛矿型氧化钛复合薄膜,薄膜平滑、致密、均匀.Zn2+进入TiO2晶格中形成置换固溶体,并引起晶格畸变.掺杂锌后,TiO2/SiO2光吸收带边发生明显红移.Zn最佳掺杂量为1.5%(摩尔比),这时所形成的Zn2+-TiO2/SiO2光催化剂经150 min光照射后光降解率可达83.7%,比纯TiO2/SiO2作为光催化剂提高了31%.     

溶胶凝胶法制备（ Ba0.3Sr0.7）（Zn1/3Nb2/3）O3微波介质陶瓷薄膜

以柠檬酸和乙酰丙酮为络合剂和稳定剂,金属硝酸盐为起始原料制备溶胶.采用甩胶旋涂法在Pt/Ti/SiO2/Si基片上制膜并在O2环境下退火,重复3次制得所需薄膜.采用XRD,FTIR和SEM分析薄膜的结晶性,微观结构和表面形貌.结果表明：制备的薄膜主晶相为（Ba0.3Sr0.7）（Zn1/3Nb2/3）O3,伴有少量的第二相,同时,薄膜表面致密,无气孔,结晶良好,结晶颗粒均匀分布于薄膜的表面.     

热处理对Y2 O3：Eu荧光薄膜结晶性能的影响

运用热处理方法对电子束蒸发制备的Y2 O3：Eu荧光薄膜进行不同条件下的退火处理．用X射线衍射等手段表征Y2 O3：Eu荧光薄膜的成分、结构、表面形貌．实验表明随着温度的升高，薄膜的结晶状况得到改善，提高了薄膜的结晶性能．     

基于Zn_2SnO_4纳米线固态染料敏化太阳能电池光生电荷分离与光电性质研究

采用水热法在不锈钢滤网上制备出Zn2SnO4纳米线.首次通过制备Zn2SnO4纳米线/CBS异质结构来提高复合体系的光生电荷分离效率;逐步改变CBS厚度系统研究了Zn2SnO4纳米线/CBS染料敏化太阳能电池的光电转换效率.结果表明Cu4Bi4S9为1.0μm时,Zn2SnO4纳米线/Cu4Bi4S9异质结具有最强稳态和电场诱导表面光伏效应,对应染料敏化电池最高光电转换效率为4.12%.从光吸收、薄膜厚度、内建电场和能级匹配等几个方面,讨论了异质结和固态染料敏化电池中光生电荷分离的影响因素以及光生电荷传输机制.     

SiO2薄膜中GaAs纳米颗粒Raman光谱研究

采用射频磁控共溅射技术成功制备出GaAs半导体纳米颗粒镶嵌薄膜,薄膜中的颗粒平均直径随基片温度升高而增大.Raman光谱研究表明,与大块GaAs材料相比,复合薄膜中GaAs纳米颗粒的纵光学声子模相应的散射峰随颗粒直径减小呈红移和宽化的趋势,结合应力和颗粒尺寸效应进行了合理解释.     

ZnS薄膜的电沉积及表征

利用恒电位电沉积技术实现在ITO导电玻璃上沉积ZnS薄膜,用X射线粉末衍射、扫描电镜、原子力显微镜和X射线光电子能谱对制得的薄膜进行了研究.实验表明,用该方法制得的薄膜样品的主要成分是α-ZnS,薄膜表面均匀、致密和平整,平均粗糙度为3.112 nm,颗粒的粒径大约为50~100 nm.该薄膜中Zn原子和S原子化合价分别为+2价和-2价,原子个数比接近于1∶1,没有探测到单质元素(Zn或S)沉积.     

La掺杂对纳米TiO2薄膜晶体结构和光催化性能的影响

采用溶胶一凝胶法在玻璃表面制备La掺杂纳米TiO2薄膜;利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对其结构和形貌进行表征;通过对紫外光照射下亚甲基蓝溶液的光催化降解率评价其光催化性能;研究不同掺杂量、热处理温度以及pH值对La掺杂纳米TiO2薄膜光催化性能的影响,并对其光催化的影响机制进行探讨.研究结果表明:适量La掺杂能抑制TiO2由锐钛矿相向金红石相的转变,引起晶格膨胀,导致晶格畸变;La掺杂使TiO2的吸收光谱发生红移,扩展TiO2的光谱吸收范围,有效地提高纳米TiO2薄膜的光催化性能,且光催化反应符合一级动力学方程:La掺杂量(摩尔分数)为0.5%的纳米TiO2薄膜在400℃热处理2 h后具有最大的光催化效率98.2%,其光催化效率比纯TiO2薄膜的光催化效率提高约40%.     

MoS2薄膜厚度与光学性能的相关性研究

采用低功率射频磁控溅射方法分别在玻璃和Si衬底表面沉积不同厚度的MoS₂薄膜,经硫化退火处理后,利用Raman光谱、AFM、UV-Vis光谱和45°镜面反射光谱,对MoS₂薄膜结构及光谱性质进行表征。结果表明,两种衬底上沉积的MoS₂薄膜经退火处理后均在670、615及400～500 nm处出现分别对应A、B、C激子的明显吸收峰和反射峰,表明所制MoS₂薄膜已结晶。A、B、C激子峰均随着薄膜层数增加而红移,表明MoS₂薄膜的能带结构随层数发生改变。另外,A、B激子峰位置不受光谱检测方式的影响,而45°镜面反射光谱中C激子峰则相对于UV-Vis光谱有一定红移,因此,可依据A、B特征激子峰的有无及峰位判定MoS₂薄膜的结晶度及层数,其中45°镜面反射光谱可用于非透明材料衬底上MoS₂薄膜厚度(或层数)的判定。     

热处理对BaPbO3薄膜化学组成及薄膜电阻的影响

以可溶性无机盐为原料,乙二氨四乙酸、柠檬酸、酒石酸为复合螯合剂,水为溶剂,采用溶胶-凝胶法在Al2O3基片上制备了钙钛矿结构的BaPbO3导电薄膜.利用X射线衍射和能量散射X射线能谱表征方法,并结合薄膜方块电阻的测定,探讨了热处理方式和热处理温度对薄膜化学组成及薄膜电阻的影响.研究表明,与常规热处理技术相比,采用快速热处理工艺制备BaPbO3薄膜需要更高的热处理温度,同时,随着热处理温度的升高,薄膜中的Pb/Ba摩尔比下降,导致薄膜方块电阻上升.采用常规热处理方法,在670℃下保温10min可以制备膜厚约2.5μm、薄膜方块电阻为32Ω/□的BaPbO3薄膜.     

ZnIn2S4薄膜喷雾热分解制备及其光电化学性质

以ZnCl2、InCl3·4H2O和(NH2)2CS为原料,采用喷雾热分解方法在ITO玻璃上制备了高质量的ZnIn2S4薄膜,使用X射线衍射仪、扫描电镜和分光光度计对制备的薄膜进行了结构、形貌和光学性质的表征,利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对制备的立方相ZnIn2S4进行了能带结构计算,并采用锁相放大技术研究了ZnIn2S4电极的光电流作用谱图.结果表明:使用喷雾热分解方法能够制备结晶完好、无针孔的ZnIn2S4薄膜,制得的薄膜呈立方相,在可见光区(λ＞420nm)有很好的光吸收;薄膜为间接带隙半导体,价带最高轨道由S3p In5p构成,导带最低轨道由S3p In5s轨道构成,作为光电极使用可有很好的光电化学响应,在0.1 mol/L Na2SO3和0.1mol/L Na2S的混合电解质溶液中,0.3 V电极电势下400 nm处的光电转换效率(IPCE)达到了30%以上.     

DSSC用钒掺杂二氧化钛薄膜的制备及性能表征

为获得高性能电池用二氧化钛薄膜,采用射频磁控溅射法制备了掺V的TiO2薄膜.使用分光光度计、催化反应器和电化学工作站等研究了溅射时间、退火温度和掺钒量等对TiO2薄膜光学性能、光催化性能和超亲水性和电学性能的影响.研究表明溅射时间越长,薄膜紫外光区的透射率越低.3h条件下,在小于400nm区域内,溅射薄膜的透射率已经降至60%以下.退火温度对薄膜的亲水性能和光催化性能有一定的影响,经400℃退火的薄膜具有较好的光催化性能和超亲水性.掺V使薄膜的吸收峰红移和禁带宽度变窄,当掺杂量为0.5%时,TiO2薄膜红移量最大,禁带宽度变也为2.88eV.将制备的掺钒二氧化钛薄膜制备成染料敏化太阳能电池(DSSC),结果表明掺V量为0.5%的二氧化钛薄膜的光响应范围增大,所制备电池的开路电压和短路电流都高于未掺杂电池,其中短路电流从24.82μA增大到了88.15μA.表明电池的综合性能有所提高.     

热处理对离子束溅射Ni-Cr薄膜性能和结构的影响

采用低能离子束溅射技术制备Ni-Cr合金薄膜,并对Ni-Cr合金薄膜进行快速热处理.用小角度X射线衍射仪、扫描电镜、原子力显微镜、α-台阶仪、四探针仪等测量薄膜的结构、形貌、厚度及电子学特性.研究结果表明：采用低能离子束溅射技术结合快速热处理工艺可以制备性能优良的Ni-Cr合金薄膜,薄膜的厚度与溅射时间呈正比;经过350℃及以上温度快速热处理后,溅射非晶态Ni-Cr合金薄膜发生晶化;溅射态合金薄膜方块电阻与溅射时间呈反比;薄膜方块电阻随热处理温度的升高而降低,经450℃/600 s热处理后薄膜方块电阻不发生变化.     

退火温度对溅射氧化锌薄膜的影响

利用射频磁控溅射技术在玻璃基片上制备了高度C轴择优取向的纳米氧化锌(ZnO)薄膜,采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪研究了退火热处理温度对ZnO薄膜形貌、结构和内应力的影响规律.结果表明:热处理可以明显改善薄膜的结晶质量,薄膜的晶粒变得致密,尺寸也变得均匀;(002)衍射面的晶面间距和内应力均低于未经热处理的样品;当温度高于450℃以后,薄膜的致密度反而下降,部分晶粒异常长大,随着退火温度的逐渐升高,ZnO薄膜(002)衍射面的晶面间距和内应力先减小,到450℃达到最小值,后又逐渐增大,可见450℃热处理后,薄膜的表面形貌、结构和内应力均得到很大的改善.