13、锌氧化物与二氧化钛复合薄膜的制备及性能研究

锌氧化物与二氧化钛复合薄膜的制备及性能研究

1. 氧化锌薄膜的研究

在光电器件领域，透明导电薄膜的需求日益增长，氧化锌（ZnO）因其优异的光电性能、高电化学稳定性、大带隙、自然界储量丰富且无毒等特点，成为了常用的透明导电氧化物之一。研究主要聚焦于喷雾热解技术制备ZnO薄膜，并探讨不同后处理对其物理性能的影响。

1.1 实验方法

• 溶液制备 ：使用0.2 M的醋酸锌（Merck），将其稀释于去离子水与甲醇（Merck）按1:3比例混合的溶液中。
• 沉积过程 ：采用典型的喷雾热解装置，以氮气为载气，喷嘴与玻璃基底的距离约为40 cm。溶液以12 l/min的流速喷到温度在350 - 550°C的玻璃基底上。
• 退火处理 ：沉积后，薄膜在氮气气氛中，于200 - 550°C的温度下退火2小时。
• 性能测试 ：通过X射线衍射（XRD）和扫描电子显微镜（SEM）分析晶体结构，使用Cary 100 UV - VIS分光光度计测量光学透射光谱，利用Spektrum软件通过透射光谱估算薄膜厚度。

1.2 结果与讨论

• 光学性能
  • 透射光谱 ：所有薄膜在400 - 900 nm范围内表现出高透射率，但在紫外（UV）区域由于基本吸收的开始，透射率急剧下降。随着退火温度的升高，平均透射率增加，但在5