Ag掺杂对ZnO薄膜的光电性能影响

采用超声喷雾热分解法在石英衬底上以醋酸锌水溶液为前驱体,以硝酸银水溶液为Ag掺杂源,以高纯O2为载气生长了Ag掺杂ZnO(ZnO∶Ag)薄膜。研究了Ag掺杂ZnO薄膜的表面结构、电学和光学性质。结果表明所得ZnO∶Ag薄膜表面结构良好,扫描电子显微镜(SEM)测试表明薄膜表面光滑平整,结构致密均匀;在室温光致发光(PL)光谱中检测到很强的近带边紫外发光峰;透射光谱中观测到非常陡峭的紫外吸收截止边和较高的可见光区透过率,表明薄膜具有较高的晶体质量与较好的光学特性;霍尔效应测试表明,在550℃下获得了p型导电的ZnO∶Ag薄膜。

ZnO/Ag/ZnO多层结构薄膜的光电性质

通过磁控溅射方法生长了不同银层厚度的ZnO/Ag/ZnO多层结构的薄膜,并对其形貌、光吸收谱、光致发光和光响应特性进行了比较研究。结果表明ZnO薄膜中银薄层的加入使得光致发光的强度增强。银层厚度为6 nm样品制成的器件在350 nm处的光响应度为0.06 A/W,相对于ZnO薄膜提高了一个数量级。而当银层厚度达到15 nm时,光响应度反而下降。

Ag掺杂ZnO薄膜光催化降解苯酚的试验研究

本文采用溶胶-凝胶法在石英玻璃基底上制备出性能优良的Ag掺杂的纳米ZnO薄膜,并通过XRD、AFM和UV-Vis吸收光谱对薄膜的结构及光吸收特性进行表征。以苯酚为被降解物,进一步研究了不同掺杂浓度对其光催化性能的影响。结果表明,ZnO:Ag摩尔比为30∶1的样品催化效果最佳。

纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜的制备、结构及性能研究

利用射频磁控溅射法,室温下通过交替溅射ZnO和Ag,在PET纤维基材上制备ZnO/Ag/ZnO纳米结构多层膜。运用扫描电镜和原子力显微镜对薄膜表面形貌进行分析,用分光光度计测试其透光性能,用四探针电阻测试仪测试其方块电阻。结果表明:纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜致密、均匀,对紫外光表现为较强的吸收能力;Ag膜厚度的改变可以调控多层膜的光电性能;ZnO(40 nm)/Ag(20 nm)/ZnO(40 nm)多层膜呈现多晶结构,方块电阻为4.4Ω;透光率接近30%。

溶胶-凝胶法制备Ag掺杂的ZnO薄膜及其结构和光学性能的研究(英文)

溶胶-凝胶法制备了Ag掺杂的ZnO薄膜(AZO)。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、UV-VIS分光光度计、光致发光检测研究了掺杂浓度和退火温度对AZO薄膜光学和结构的影响。AZO薄膜呈(002)择优生长的纤维锌矿六角形结构的多晶相。0.5%和1%Ag掺杂的薄膜在可见光波长区域光学透过率在70%～80%之间,随着Ag掺杂浓度的升高平均透过率有所降低。5%Ag掺杂的ZnO薄膜经空气中700℃退火后出现两条发射光谱带,经He气氛中退火后UV发射光谱显著增强,并且可见光发射光谱随之消失。

贵金属Ag沉积ZnO薄膜的光催化性能研究

采用真空蒸发镀膜的方法在预先制备好的厚度为200nm的氧化锌薄膜表面沉积了贵金属Ag,并对其光吸收和光催化性能进行了研究。结果表明,沉积Ag厚度为5nm的薄膜比纯氧化锌薄膜的光催化效率提高了约20%,同时也比沉积Ag厚度为2nm的薄膜光催化效果好,且在太阳光照射下的光催化效率比在紫外光照射下高出9%。

磁控溅射Ag/ZnO纳米薄膜涤纶织物的制备及其性能

为探讨织物结构对表面沉积纳米复合薄膜形貌及性能的影响,采用直流射频共溅法,以不同组织结构纯涤纶织物为基材,分别以金属银(Ag)与锌(Zn)为靶材,制备Ag/ZnO纳米薄膜。对表面沉积Ag/ZnO薄膜的涤纶织物的形貌结构,沉积颜色、防紫外线性能及电磁屏蔽性能进行表征。实验结果表明:非织造布表面薄膜颗粒分布较为均匀,机织布表面纳米颗粒最不平整,针织布表面纳米颗粒粒径较小,并存在部分团簇颗粒;试样表面Ag衍射峰较明显,但ZnO依然以非晶态形式存在;针织布表面沉积Ag/ZnO薄膜后,其明度最小,颜色较暗;以非织造布为基材的试样其防紫外线性能及电磁屏蔽效果最明显。

涤纶基材表面沉积Ag/ZnO复合膜形貌结构及性能研究

以组织结构不同的纯涤纶非织造布、机织布、针织布作为基材,采用直流射频共溅法,在织物表面沉积Ag/ZnO复合膜,通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、X射线光电子能谱仪对镀膜织物的表面形貌以及结构成分进行分析,测试了镀膜织物的抗静电、抗紫外线性能。结果表明:沉积Ag/ZnO复合膜后,机织布表面最不平整,针织布表面最平整;纯涤纶非织造布的结晶度较低。X射线光电子能谱表征证明Ag以单质形式存在于纯涤纶非织造布表面;纯涤纶非织造布的抗静电性最差,针织布最好;机织布抗紫外线性能最好,纯涤纶非织造布最差。

p-ZnO∶(Ag,S)薄膜上生长ZnO纳米结构的研究

利用水热法在p型银硫共掺ZnO(p-ZnO︰(Ag,S))薄膜上生长ZnO纳米结构.通过扫描电子显微镜(SEM),X射线衍射(XRD),光致发光谱(PL)及吸收谱研究了p-ZnO︰(Ag,S)薄膜在不同温度下退火后对ZnO纳米结构及其光学特性的影响.当退火温度低于300℃时,SEM图像显示ZnO纳米结构为纳米柱形式出现,并且随着退火温度的升高纳米柱长度减小直径增加;当退火温度为350℃时,ZnO纳米结构出现了大量平板结构;当退火温度为400℃时,ZnO纳米结构又回归为纳米柱结构.XRD谱显示ZnO纳米结构以(002)择优取向进行生长,PL谱显示ZnO纳米结构以602nm左右的缺陷发射峰占主导,吸收谱显示ZnO纳米结构的禁带宽度随退火温度的升高逐渐增大,在350℃时出现最大值,此后随退火温度升高而减小.通过在p-ZnO︰(Ag,S)薄膜上生长ZnO纳米结构的研究将更加有助于ZnO半导体器件的研究.

Ag掺杂ZnO薄膜结构和光学特性研究

采用脉冲激光沉积技术制备出了Ag掺杂的ZnO薄膜。研究了Ag含量、衬底温度及氧压对ZnO结构和光学性能的影响。结果表明:Ag以替位形式存在于ZnO晶格中,Ag掺杂浓度较低时,样品具有高度c轴择优取向。衬底温度越高,薄膜的结晶质量越好,光学带隙越接近纯ZnO的带隙,而其紫外荧光峰在衬底温度为300℃时最强。氧压为10 Pa时,薄膜的结晶质量最好,紫外峰最强,其带隙则随氧压的增大呈先变窄后加宽的趋势。

纤维基ZnO/Ag/ZnO多层膜表面形貌的AFM观察

在室温状态下,采用磁控溅射法在PET纤维上制备了Ag膜、ZnO膜和ZnO/Ag/ZnO多层膜,运用原子力显微镜(AFM)对纳米结构薄膜的表面形貌进行观察,并对导电特性进行测试。结果表明,随着Ag膜厚度从10 nm增加到20 nm,Ag膜的致密性和均匀性变好;在纤维表面和ZnO膜表面生长相同厚度的Ag膜,其表面形貌不同,在ZnO薄膜表面生长的Ag膜比在纤维表面生长的Ag膜均匀性好,Ag颗粒更大,颗粒的匀整性也更好;同样,在纤维表面和Ag膜表面生长相同厚度的ZnO膜,其表面形貌也不同。多层膜的电阻随着Ag膜厚度的增加而减小;当Ag膜为20 nm时,电阻达到最小。

磁控溅射法制备Ag掺杂p型ZnO薄膜的研究

采用磁控溅射法在石英玻璃基片上生长ZnO和ZnO:Ag薄膜。借助于SEM、XRD、霍尔测试、透射谱测试等方法,分析了O2气氛下退火温度对薄膜结构和电学性能的影响。霍尔测试结果表明,Ag掺杂ZnO薄膜经过600℃的O2气氛中热处理转变为p型电导。薄膜的XRD测试表明晶粒大小随退火温度升高而增大,所有薄膜样品只出现(002)衍射峰,呈现c轴取向生长。薄膜对可见光的透过率大于83%,其吸收限为378nm。

纳米Ag夹层ZnO薄膜的光电性能

用射频磁控溅射ZnO陶瓷靶、直流磁控溅射Ag靶的方法在室温下制备了Ag纳米夹层结构ZnO薄膜.用X射线衍射仪、紫外-可见分光光度计、四探针电阻测量仪和原子力显微镜对薄膜样品的结构、光学透过率、面电阻和表面形貌进行表征.结果表明,ZnO衬底有利于Ag夹层形成连续膜.随着Ag层厚度的增加,Ag夹层ZnO薄膜呈现多晶结构,Ag(111)衍射峰强度增强,面电阻先迅速下降后缓慢下降.随着ZnO膜厚度的增加,Ag夹层ZnO薄膜的透射峰红移.制得样品的最佳可见光透过率高达92.3%,面电阻小于4.2Ω/□.

Al-Ag弱掺杂ZnO薄膜的结构和光学特性

采用溶胶凝胶法制备了Al-Ag共掺杂的ZnO薄膜,研究了该ZnO薄膜的表面形貌、微结构和光学性质。结果表明,通过改变Al、Ag掺杂量与Zn的比值,ZnO薄膜呈现出良好的C轴取向。

Ag离子注入ZnO薄膜对其发光性质的影响

采用磁控溅射技术在蓝宝石基底上制备了Zn O薄膜,并对样品在氧气氛下进行了热处理,然后采用不同能量、剂量的Ag离子注入Zn O薄膜中,形成Ag纳米颗粒。利用X射线衍射、光致发光、紫外可见吸收等技术详细地研究了样品的结构与发光性质。结果表明,未注入的Zn O薄膜在380 nm和610 nm处出现发光峰,分别对应Zn O激子峰与深能级缺陷峰。Ag离子注入Zn O样品的激子发光峰增强,并在400 nm和430 nm左右处出现新发光峰,同时深能级缺陷引起的发光峰减弱。在N2气氛下退火处理后,Ag离子注入Zn O样品在400 nm处的发光峰消失,430 nm左右发光峰减弱。Ag离子注入Zn O薄膜中合成了Ag纳米颗粒,观察到了Ag纳米颗粒的等离子共振效应。对Ag纳米颗粒和离子注入产生的缺陷、Zn O发光性质的影响给出了解释。

Ag纳米颗粒对ZnO纳米棒阵列膜的光电响应和持续光电导的调控

通过两步法合成了表面修饰Ag纳米颗粒的ZnO纳米棒阵列膜,并检测了该纳米棒阵列膜在波长为365 nm的紫外光照下的时域光电流曲线。与纯ZnO纳米棒阵列膜相比,Ag纳米颗粒修饰后ZnO纳米棒阵列膜在光电响应阶段有更大的响应值,最大达到7 490,约为纯ZnO纳米棒阵列膜响应值的50倍。而且,Ag纳米颗粒对ZnO纳米棒阵列膜弛豫阶段呈现的持续光电导(PPC)效应有很好的调控作用。相同恢复时间内,纯ZnO纳米棒阵列膜光电流恢复效率为25%,Ag纳米颗粒修饰后达到87%。Ag浓度越大,持续光电导(PPC)效应越不明显,这个现象使得通过简单改变表面Ag纳米颗粒的浓度来调控ZnO纳米棒阵列膜的PPC效应成为可能。

可钢化TiO_2-Si_3N_4-CrN_x-Ag-NiCrO_x-ZnO-Si_3N_4玻璃涂层的制备和性能表征

采用磁控溅射法制备了可钢化TiO_2-Si_3N_4-CrN_x-Ag-NiCrO_x-ZnO-Si_3N_4复合玻璃涂层(TSCANZSLow-E玻璃),并对其微观结构和物理性能进行了测试。AFM分析发现,薄膜表面光滑平整,粗糙度R_a为0.323nm;XPS探测到膜层表面存在TiO_2和Si_3N_4;四探针面电阻测试仪测定薄膜方阻R_s为8.81Ω/□,比辐射率值为0.108;光学性能分析显示可见光透过率达81%,在2500nm处的中远红外区反射率达80%;剥落实验证明薄膜与玻璃基底之间具有良好的附着性;钢化测试结果符合国标要求。

ZnO及Ag/ZnO纳米薄膜的制备及电学性质研究

利用磁控溅射技术制备了ZnO纳米薄膜(ZnO NFm)和Ag复合ZnO纳米薄膜(Ag/ZnO NFm),并对其表面形貌、微观结构、组分和电学性能进行了研究.结果表明,Ag/ZnO纳米薄膜中大多数Ag以Ag_(x)O_(y)或合金的形式存在,由于Ag替位ZnO中的Zn^(2+)造成了衍射角的偏移.同时,ZnO纳米薄膜、Ag/ZnO纳米薄膜呈现出沿C轴择优生长特点.Ag的复合使得ZnO纳米薄膜的霍尔迁移率由160 cm^(2)·V^(-1)·S^(-1)增加至673 cm^(2)·V^(-1)·S^(-1)、电阻率由2.329×10^(-4)Ω·cm减小为1.018×10^(-4)Ω·cm、载流子浓度由1.68×10^(20)降低为+9.12×10^(19) cm^(-3).可见,Ag/ZnO复合纳米薄膜在构建多功能电学器件领域中具有很好的应用前景.

退火温度对ZnO/Mo/ZnO透明导电薄膜结构及光电性能的影响

采用电子束蒸发法成功制备了透明导电的ZnO/Mo/ZnO(ZMZ)复合薄膜,研究了不同的退火温度对其电学和光学性质的影响规律。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、紫外可见分光光度计和四探针测试仪等检测手段对样品的性能进行了分析。实验结果表明:随着退火温度的升高,薄膜的结晶程度提高,晶粒尺寸增大;薄膜的电阻率先降低后升高;薄膜的光学透过率先升高后降低。当退火温度为250℃时,ZnO/Mo/ZnO薄膜具有最佳的综合光电性能,在400nm^900nm波长范围内最高透过率为81.4%,平均透过率高于80%,最低电阻率为1.71×10-4Ω·cm,表面电阻为15.5Ω/sq。研究表明所制备的ZMZ复合透明导电薄膜可应用于太阳能电池、液晶显示器等领域。

银掺杂ZnO薄膜光电功能材料的研究进展

近年来人们发现利用银掺杂方案能制备出导电性良好的p型ZnO薄膜,并能增强ZnO的紫外发光强度,还可以形成各种纳米微结构从而产生一些新的特性。这很可能为ZnO基光电器件的应用提供新思路。综述了几年来国内外在银掺杂ZnO薄膜的电学性质、光学性质和结构方面的研究进展,并探讨了目前存在的问题及今后研究的方向。