電化學沉積制備ZnO納米晶薄膜及其性能研究.pdf

1、以硝酸鋅和硝酸鉀混合溶液為電解液，采用兩電極體系在FTO基片和p--Si(100)襯底上制備了c-軸取向的ZnO薄膜。通過改變電沉積過程的各種參數，獲得了具有不同形態(tài)和性能的ZnO納米晶薄膜。研究發(fā)現，改變沉積電壓和外加超聲振動能夠對薄膜的形貌和結構產生強烈的影響；不同沉積電壓下的薄膜生長方式不同，在較低電壓下，薄膜生長方式為島狀生長；隨著沉積電壓的升高，薄膜的生長方式由島狀變?yōu)閸u狀－層狀相結合的方式生長；當沉積電壓達到2.8V以后，薄

2、膜按照層狀方式生長。本文用X射線衍射、掃描電子顯微鏡、紫外－可見和紫外－熒光分光光度計分析了薄膜的相結構，晶粒尺寸、光學性能與發(fā)光特性。發(fā)現薄膜的(002)衍射峰隨著沉積電壓的增加而顯著增強；從掃描電鏡照片可以看出，薄膜中晶粒為典型的六方柱狀結構，不同樣品的晶粒尺寸介于100~400nm之間。由于晶粒度大小不同，納米晶薄膜的光學禁帶寬度介于3.32~3.34eV。隨著沉積電壓的升高和沉積時間的延長，薄膜晶體顆粒逐漸長大，光學透過率降低。