CuX（X=Br，I）的電沉積制備及形貌調(diào)控研究.pdf

1、銅的鹵化物在過去的幾年中已經(jīng)強(qiáng)烈的引起了人們興趣。這是因?yàn)樗鼈兪茄芯糠蔷€性光學(xué)的理想模型材料并且其表現(xiàn)出許多不尋常性質(zhì)(如大的能帶間隙、負(fù)自旋軌道分裂、不尋常的強(qiáng)烈溫敏性和類似反磁性行為)。CuBr已經(jīng)用于有機(jī)合成的催化劑、電池、氣體傳感器和激光器。CuI可用作太陽能電池材料、超導(dǎo)材料及很多有機(jī)合成中重要的催化劑等。因此,制備CuBr和CuI具有重要的意義。電沉積法是一個(gè)很好的溶液沉積過程,可以用來在水溶液或非水溶劑中沉積各種半導(dǎo)體薄膜

2、。同其他方法相比,電沉積的優(yōu)勢(shì)在于低溫、低成本、能控制顆粒的尺寸、形貌和沉積薄膜的特性。本文就是利用室溫下電沉積一步法制備出純度高,結(jié)晶性好的CuBr和CuI薄膜。通過改變不同沉積因素或加入氨基酸改變其形貌或取向。 論文研究?jī)?nèi)容分為三部分薄膜的優(yōu)先取向已經(jīng)是晶體生長(zhǎng)領(lǐng)域中心課題之一,本文對(duì)具有(111)面優(yōu)先取向CuBr薄膜的生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行分析,影響優(yōu)先取向的因素有三個(gè)：電結(jié)晶條件、襯底和晶面的表面能。通過考察pH值、沉積電位、沉

3、積時(shí)間、溫度對(duì)CuBr薄膜晶體取向的影響發(fā)現(xiàn)可以排除電沉積條件的影響,基體由于是多晶的也可以不予考慮,因此,確定造成CuBr薄膜具有優(yōu)先取向原因是：面心立方結(jié)構(gòu)的晶體,其(111)面具有最小的表面能,該面比較容易成核,生長(zhǎng)。 以組氨酸、甘氨酸為添加劑,采用電沉積方法制備出具有不同生長(zhǎng)取向和形貌的CuBr薄膜。用X-射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)、紫外-可見吸收光譜(UV-vis)和熒光光譜(PL)對(duì)樣品進(jìn)行了表征。結(jié)果

4、表明：添加組氨酸后CuBr晶體生長(zhǎng)(111)優(yōu)先取向大大削弱,導(dǎo)致形貌轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺罱Y(jié)構(gòu)聚集成平均直徑為4μm的均勻微球。而甘氨酸添加劑對(duì)CuBr只有微弱的影響。另外對(duì)添加不同氨基酸電沉積制備CuBr晶體生長(zhǎng)機(jī)理進(jìn)行了初步探討。進(jìn)一步考察了組氨酸作為添加劑時(shí)不同組氨酸濃度、不同沉積電壓和不同沉積電量對(duì)CuBr形貌影響。 用EDTANa-2作為絡(luò)合劑采用一步法制備出純度高,具有(111)面優(yōu)先取向的CuI晶體,這種高取向的生長(zhǎng)有利于控