水熱法制備氧化鎢膜及其光電性能研究.pdf

1、WO3作為一種特殊的半導(dǎo)體材料，禁帶寬度較窄，可以吸收利用可見(jiàn)光范圍內(nèi)的太陽(yáng)光，并且具有優(yōu)異的光催化性能和氣體敏感性能，目前受到人們的廣泛關(guān)注。因此本研究期望合成具有不同微觀結(jié)構(gòu)的氧化物膜并對(duì)其光電流進(jìn)行測(cè)試和研究，探究氧化鎢內(nèi)載流子的輸運(yùn)機(jī)制，為實(shí)現(xiàn)對(duì)其宏觀性能的調(diào)控打下基礎(chǔ)。
　　本文通過(guò)水熱法在經(jīng)過(guò)激光刻蝕的導(dǎo)電玻璃（FTO）上一步法可控制備WO3膜器件，改變了傳統(tǒng)器件的形態(tài)，最大限度的保持了材料的原有形貌，并通過(guò)改變輔助劑

2、的種類(lèi)直接實(shí)現(xiàn)對(duì)氧化鎢形貌的調(diào)控。研究結(jié)果表明，采用K2SO4為輔助劑時(shí)合成的為納米棒狀氧化鎢，合成的納米棒長(zhǎng)約800nm，寬約100nm，厚約50nm。而輔助劑為(NH4)2C2O4的體系呈現(xiàn)納米塊特征，合成的納米塊長(zhǎng)約600nm,厚約100nm。
　　在實(shí)現(xiàn)了對(duì)氧化鎢形貌調(diào)控的基礎(chǔ)上，本研究考查了不同氣氛下的熱處理過(guò)程對(duì)氧化鎢納米板膜的光電性能的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)退火處理的氧化鎢樣品的光電流幅值是經(jīng)過(guò)氫化處理的樣品的2.

3、5倍，而氫化處理的樣品的光電流幅值是在空氣中退火處理的樣品的17倍。結(jié)果證實(shí)可以通過(guò)熱處理過(guò)程調(diào)控材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，從而實(shí)現(xiàn)材料對(duì)太陽(yáng)能的有效利用。
　　最后，在前面熱處理的基礎(chǔ)上，引入Pt參量，考查了Pt修飾和氣氛處理的耦合作用效果。本研究在實(shí)驗(yàn)中分別測(cè)試了干燥空氣和甲醛氣氛下氧化鎢樣品的光電響應(yīng)性能。結(jié)果表明經(jīng)過(guò)Pt修飾和氫化處理的氧化鎢樣品不僅表現(xiàn)出在光照下對(duì)甲醛氣體高的敏感度（其敏感度值15.8約是沒(méi)有經(jīng)過(guò)二者耦合處理樣品的