絡(luò)合劑對(duì)ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)及其性能的影響.pdf

1、氧化鋅(ZnO)為六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)的寬禁帶直接帶隙Ⅱ一Ⅵ族半導(dǎo)體材料(3.37 eV)。由于ZnO60 meV激子束縛能(室溫的熱離化能為26 meV)以及很強(qiáng)的紫外受激輻射，在短波長(zhǎng)發(fā)光器件方面有很大的發(fā)展?jié)摿Γ蔀槔^GaN后在寬禁帶半導(dǎo)體領(lǐng)域又一研究熱點(diǎn)。由于在可見(jiàn)光區(qū)有著高達(dá)90％以上的透過(guò)率以及良好的導(dǎo)電性能，在表面聲波、太陽(yáng)能電池、氣敏和壓敏元件、液晶顯示等領(lǐng)域也得到了較為廣泛的應(yīng)用，有著廣闊的應(yīng)用前景。
　　另外，氧化鋅

2、在降解水溶液中活性藍(lán)19等染料以及氧化原兒茶酸方面表現(xiàn)出比TiO2更好的光催化性能。研究人員大多通過(guò)離子摻雜和半導(dǎo)體復(fù)合等手段來(lái)修飾粉末ZnO。但氧化劑存在易失活、易團(tuán)聚和難回收等缺點(diǎn)，因而限制了它的實(shí)際應(yīng)用。所以納米晶 ZnO固載技術(shù)的研究成為光催化發(fā)展的一個(gè)重要方面。
　　到目前為止，人們大多傾向于研究薄膜的厚度、煅燒溫度、溶膠濃度和溶膠PH值對(duì)ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)及其性能影響。但絡(luò)合劑對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)及其光催化性能、導(dǎo)電性能的影響的

3、報(bào)道卻很少。本實(shí)驗(yàn)采用溶膠-凝膠法，分別以乙醇胺（MEA）、二乙醇胺（DEA）、三乙醇胺（TEA）為絡(luò)合劑,在兩種玻璃基板上制備ZnO薄膜，采用X射線衍射儀（XRD）、原子力顯微鏡（AFM）、UV-vis光譜儀、X射線光電子能譜（XPS）等技術(shù)研究了三種絡(luò)合劑對(duì)ZnO薄膜的結(jié)構(gòu)和及其性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：1）選擇的絡(luò)合劑不同，晶粒擴(kuò)散距離不同，使得制備的薄膜晶面結(jié)構(gòu)擇優(yōu)取向均有差異，其中，MEA/ZnO薄膜表現(xiàn)出良好的（

4、002）晶面擇優(yōu)取向，DEA/ZnO薄膜次之，TEA/ZnO薄膜則有各相異性。2）MEA/ZnO薄膜為致密的球型，顯示較小的粗糙度，與其(002)面取向性較高相關(guān)。3）三種絡(luò)合劑下制備的ZnO薄膜平均粒徑相差不大，但光催化活性卻相差較大?；钚皂樞?yàn)椋篋EA/ZnO﹥TEA/ZnO﹥MEA/ZnO。DEA/ZnO薄膜最佳的光吸收性能、較多的缺陷以及較高的活性物種（吸附氧、羥基）量可能成為其光催化性能最佳的原因。4）三種絡(luò)合劑制備的ZnO薄