納米結(jié)構(gòu)ZnO在TiO-,2-薄膜上的電化學沉積及其光電性能.pdf

1、本文采用電化學沉積技術(shù)以ITO/TiO2納米薄膜為基底，以硝酸鋅水溶液為電解液，實現(xiàn)了納米結(jié)構(gòu)ZnO在TiO2納米薄膜上的生長，并通過XRD、SEM、EDS、Raman和PL光譜等方法對樣品進行測試和表征。重點研究了電解液濃度、沉積時間、六次甲基四胺(HMT)的引入以及TiO2基底薄膜的微觀結(jié)構(gòu)等對納米結(jié)構(gòu)ZnO的生長及其光學性質(zhì)的影響，并結(jié)合循環(huán)伏安等電化學測試探討了過程機制。 1.采用溶膠-水熱法合成TiO2膏體，通過浸漬提

2、拉-旋涂過程制備了ITO/TiO2納米薄膜，其具有規(guī)則均一的微觀結(jié)構(gòu)，粒徑約為10 nm。以所合成的ITO/TiO2納米薄膜為基底，采用0.03 mol/L的硝酸鋅溶液為電解液和鋅源，在-0.75 V的恒電壓下，沉積得到納米結(jié)構(gòu)ZnO薄膜。ZnO具有六方相的晶體結(jié)構(gòu)，并且沿著(002)晶面(c-軸)方向表現(xiàn)出明顯的擇優(yōu)化生長，以至于形成了垂直于基底的ZnO納米棒陣列。沒有經(jīng)過熱處理，ZnO的結(jié)晶度依然很高。 2.通過改變沉積時間

3、、電解液濃度、TiO2基底薄膜的微觀結(jié)構(gòu)和引入功能分子等條件，可以方便地調(diào)控ZnO薄膜的結(jié)晶度以及表面形貌。結(jié)果表明，延長沉積時間、增加電解液濃度和引入一定量的HMT等均對ZnO薄膜的生長有促進作用，使得納米棒的結(jié)晶度和取向更好，這與電化學沉積過程中沉淀劑OH-濃度的增加有關(guān)。與ITO玻璃基底相比，ZnO更易于在納米結(jié)構(gòu)TiO2薄膜上實現(xiàn)電化學沉積，并且基底薄膜的微觀結(jié)構(gòu)對ZnO生長有著較大的影響。 3.在325 nm波長光的激