強磁場下溶膠-凝膠法制備氧化鋅薄膜工藝的研究.pdf

1、ZnO由于其自身的優(yōu)良特性，近年來作為寬禁帶半導(dǎo)體光電材料的研究越來越受到人們的重視。為了進一步提高其應(yīng)用價值、早日實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，對ZnO的各種性能研究層出不窮，制備具有納米尺寸的ZnO薄膜已成為研究熱點之一。
　　溶膠-凝膠法是合成納米材料應(yīng)用較多的一種方法。本論文以磁場理論及溶膠-凝膠理論為基礎(chǔ)，利用自制的提拉機，通過浸漬-提拉法于載玻片上制備ZnO薄膜。著重研究了不同磁場強度和磁場方向?qū)nO薄膜物理性質(zhì)的影響，并考察強磁場下

2、煅燒的工藝條件。通過XRD檢測、掃描電鏡、宏觀觀察、紫外-可見分光光度計對ZnO薄膜的結(jié)晶性能、表面形貌及光學(xué)性能進行表征。ZnO薄膜結(jié)晶性質(zhì)優(yōu)異，具有強烈的C軸擇優(yōu)取向，表面平整、顆粒均勻且結(jié)合致密，在可見光波段的透射率達70％以上。
　　磁場外使用單因素法研究了溶膠濃度、陳化時間、提拉速度、涂膜層數(shù)以及煅燒工藝對薄膜C軸擇優(yōu)取向及透光性的影響，結(jié)果表明煅燒溫度、煅燒氣氛以及煅燒方式的影響較顯著，當煅燒溫度為500℃、煅燒氣氛為

3、空氣、煅燒方式為兩次煅燒時氧化鋅薄膜的C軸擇優(yōu)取向、表面形貌、對可見光的透過率較好?；趩我蛩貙嶒灲Y(jié)果，研究了磁場強度、磁場方向、煅燒溫度、煅燒保溫時間、煅燒方式等工藝參數(shù)對ZnO薄膜性質(zhì)的影響。當磁場強度為1T，平行于磁場方向時薄膜的C軸擇優(yōu)取向最好；強磁場的引入降低了薄膜的結(jié)晶性和透光率，增大了ZnO晶粒的平均尺寸，當磁場強度為3T和4T時ZnO薄膜變?yōu)榉蔷B(tài)且透光率下降10%左右；垂直磁場方向煅燒溫度為350℃時薄膜的結(jié)晶性最好，