強(qiáng)磁場(chǎng)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(lái)作為寬禁帶半導(dǎo)體光電材料的研究越來(lái)越受到人們的重視。為了進(jìn)一步提高其應(yīng)用價(jià)值、早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，對(duì)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(diǎn)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(chǎng)理論及溶膠-凝膠理論為基礎(chǔ)，利用自制的提拉機(jī)，通過(guò)浸漬-提拉法于載玻片上制備ZnO薄膜。著重研究了不同磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁場(chǎng)方向?qū)nO薄膜物理性質(zhì)的影響，并考察強(qiáng)磁場(chǎng)下

2、煅燒的工藝條件。通過(guò)XRD檢測(cè)、掃描電鏡、宏觀觀察、紫外-可見分光光度計(jì)對(duì)ZnO薄膜的結(jié)晶性能、表面形貌及光學(xué)性能進(jìn)行表征。ZnO薄膜結(jié)晶性質(zhì)優(yōu)異，具有強(qiáng)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(dá)70％以上。
　　磁場(chǎng)外使用單因素法研究了溶膠濃度、陳化時(shí)間、提拉速度、涂膜層數(shù)以及煅燒工藝對(duì)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(dāng)煅燒溫度為500℃、煅燒氣氛為

3、空氣、煅燒方式為兩次煅燒時(shí)氧化鋅薄膜的C軸擇優(yōu)取向、表面形貌、對(duì)可見光的透過(guò)率較好。基于單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究了磁場(chǎng)強(qiáng)度、磁場(chǎng)方向、煅燒溫度、煅燒保溫時(shí)間、煅燒方式等工藝參數(shù)對(duì)ZnO薄膜性質(zhì)的影響。當(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為1T，平行于磁場(chǎng)方向時(shí)薄膜的C軸擇優(yōu)取向最好；強(qiáng)磁場(chǎng)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(dāng)磁場(chǎng)強(qiáng)度為3T和4T時(shí)ZnO薄膜變?yōu)榉蔷B(tài)且透光率下降10%左右；垂直磁場(chǎng)方向煅燒溫度為350℃時(shí)薄膜的結(jié)晶性最好，