连续式离子层吸附与反应法沉积CuSCN薄膜及其微观结构、光学特性研究

采用乙二醇作溶剂,以连续式离子层吸附与反应法(SILAR)实现硫氰酸亚铜(CuSCN)薄膜在ITO、TiO2薄膜以及玻璃衬底上的沉积.通过X射线衍射、扫描电镜和紫外-可见光透过谱等手段表征薄膜结晶性、表面和断面微观形貌以及光学特性.结果表明,衬底以及溶剂性质均对SILAR法薄膜沉积过程存在重要影响.ITO衬底上获得的CuSCN薄膜更为致密,呈结晶态,而TiO2薄膜衬底上的CuSCN薄膜主要由颗粒组成,为非晶态.随沉积次数增加,薄膜表面粗糙度增大,光学透过率逐渐下降.在优化条件下(ITO衬底,20次沉积循环),所得CuSCN薄膜表面致密均匀,可见光透过率约60%.

电化学沉积法制备纳米多孔ZnO/曙红复合薄膜

以Zn(NO3)2和曙红的混合溶液为沉积液,采用阴极电化学沉积法在ITO导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO/曙红复合膜.考察了电化学预处理过程和曙红浓度对薄膜晶体结构、微观形貌和光学性能的影响.结果表明,引入短时间的电化学预处理过程能提高复合薄膜中ZnO的结晶质量,并诱导ZnO沿c轴定向生长.随着电沉积液中染料浓度的增大,所得薄膜的结晶质量下降,薄膜由六角晶颗粒逐渐向纳米多孔结构转变.当沉积液中曙红浓度为50μmol/L时所得复合薄膜具有最大膜厚,装载的曙红量最高.以该复合膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件,其开路电压为0.49V,短路电流为0.67mA/cm2,总光电转换效率为0.105%.

纳米晶ZnO薄膜的电化学沉积及其光电化学性能研究

以Zn（NO3）2和曙红的混合溶液为沉积液，采用阴极电化学沉积法在ITP导电玻璃上制备了纳米多孔ZnO／曙红复合膜。该复合膜中的曙红用KOH溶液溶解脱附后得到晶粒尺寸为10～20nm的ZnO纳米多孔薄膜。XRD结果表明该薄膜为ZnO六方纤锌矿结构，EDS表明薄膜中的主要成份为Zn和O，未检测到其他杂质成分。以该薄膜为光阳极制作了太阳能电池原型器件，其开路电压为0．68V，短路电流为0．79mA／cm2，总光电转换效率为0．26％。

ZnO纳米阵列增强大功率蓝光LED出光效率的研究

采用低成本的化学溶液法在大功率GaN基蓝光LED芯片上生长ZnO纳米阵列,以提高LED芯片的出光效率.通过改变生长溶液中氨水及锌离子浓度实现对纳米阵列结构形貌的可控性,进而得到不同形貌的ZnO纳米阵列.在此基础上,进一步研究纳米结构形貌对LED芯片出光性能的影响,探讨纳米结构增强LED芯片发光效率的机理.结果表明,较高密度、锥形形貌的ZnO纳米阵列更有利于增强LED芯片的出光效率.在优化的实验条件下,表面沉积ZnO纳米阵列的LED芯片比普通LED的出光效率高出60%以上,并且纳米阵列不影响LED器件的电学性能和发光稳定性.

基于原子取代的应变工程实现二维MoS_(2)材料的极限应变

应变工程被广泛用于调控材料的物理化学性质.二维材料能承载极高的应变,因而有望通过应变工程实现其性质的有效调控.然而,如何在二维材料中引入应变仍是目前亟待解决的关键问题.本文用一种在二维材料内进行原子取代的方法来产生均匀有效的应变.通过对MoTe_(2)进行可控硫化,可在保留晶格结构的同时实现S原子对Te原子的取代反应,最终制备应变量高达10%的MoS_(2),接近其应变极限.通过改变硫化温度即可实现应变的连续宽幅的调节,进而实现其带隙的调控.该策略为应变工程在二维材料中的应用铺平了道路,有望被用于制备基于应变二维材料的高性能器件.