Sol-Gel法制備ZnO多孔薄膜及其結(jié)構(gòu)和光學(xué)性能研究.pdf

1、隨著科技的不斷發(fā)展，納米薄膜材料受到越來(lái)越多的關(guān)注。納米多孔薄膜具有力學(xué)、光學(xué)、電學(xué)、催化、敏感等方面的優(yōu)良特性，是一類(lèi)具有廣闊應(yīng)用前景的新材料。
　　 本文采用溶膠-凝膠法，以聚乙二醇( PEG2000)為模板劑，醋酸鋅為前驅(qū)體，無(wú)水乙醇為溶劑，二乙醇胺為絡(luò)合劑以及去離子水配制ZnO溶膠，結(jié)合浸漬-提拉法和一定的后處理工藝，在玻璃基片上生長(zhǎng)了ZnO多孔薄膜。采用綜合熱分析儀對(duì)干凝膠升溫過(guò)程中發(fā)生的變化進(jìn)行了分析，確定了薄膜的后

2、處理工藝。采用場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡對(duì)薄膜的表面和斷面形貌進(jìn)行觀(guān)測(cè)，采用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)對(duì)薄膜的透射率進(jìn)行測(cè)量，系統(tǒng)的研究了模板劑PEG2000的加入量、鍍膜層數(shù)以及后處理溫度對(duì)ZnO多孔薄膜形貌和透射率的影響。SEM檢測(cè)研究結(jié)果表明：PEG2000的加入量從Og到1.0g/50ml變化時(shí)，薄膜形成的孔的孔徑隨著PEG2000加入量的增加而增大，孔徑的大小在50～250nm之間變化，當(dāng)PEG2000加入量為0.6g/50ml，其形成的

3、孔結(jié)構(gòu)最好，薄膜沒(méi)有出現(xiàn)明顯開(kāi)裂，孔的密度和大小都比較均一，孔呈圓形，孔徑在120nm左右；薄膜的厚度與鍍膜層數(shù)成正比關(guān)系，每次鍍膜的厚度約為50～60nm；隨著后處理溫度的升高薄膜逐漸出現(xiàn)了孔洞結(jié)構(gòu)，薄膜的晶體結(jié)構(gòu)也越好，500℃時(shí)薄膜中多孔結(jié)構(gòu)逐漸趨向規(guī)則，薄膜的晶粒結(jié)構(gòu)較好，尺寸約為10～20nm，得出500℃是對(duì)ZnO多孔薄膜進(jìn)行后處理最合理的溫度。透射率的研究表明：PEG2000的加入量越多，薄膜的透射率越低；薄膜層數(shù)在1層到