絡合劑對ZnO薄膜的結構及其性能的影響.pdf

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

2、在降解水溶液中活性藍19等染料以及氧化原兒茶酸方面表現出比TiO2更好的光催化性能。研究人員大多通過離子摻雜和半導體復合等手段來修飾粉末ZnO。但氧化劑存在易失活、易團聚和難回收等缺點，因而限制了它的實際應用。所以納米晶 ZnO固載技術的研究成為光催化發(fā)展的一個重要方面。
　　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ZnO薄膜的結構及其性能影響。但絡合劑對薄膜的結構及其光催化性能、導電性能的影響的

3、報道卻很少。本實驗采用溶膠-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）等技術研究了三種絡合劑對ZnO薄膜的結構和及其性能的影響。
　　實驗結果表明：1）選擇的絡合劑不同，晶粒擴散距離不同，使得制備的薄膜晶面結構擇優(yōu)取向均有差異，其中，MEA/ZnO薄膜表現出良好的（

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。3）三種絡合劑下制備的ZnO薄膜平均粒徑相差不大，但光催化活性卻相差較大?；钚皂樞驗椋篋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）三種絡合劑制備的ZnO薄