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氧化锌(ZnO)是一种Ⅱ-Ⅵ族直接宽带隙氧化物半导体,具有稳定的纤锌矿结构。在室温下的禁带宽度约为3.2eV,激子束缚能约60meV,具有较高的载流子密度,故ZnO薄膜在光电等领域具有较为长远的发展前景。由于其可实现室温下受光激发的半导体特性,因此ZnO在光催化方面具有催化效率高、环保等较为明显的优点。本文采用了溶胶凝胶提拉浸渍法在普通载玻片上制备得到了 ZnO及AZO薄膜,通过XRD、SEM、UV-Vis分光光度计及四探针仪等仪器的分析,探究了不同工艺参数对薄膜性能的影响并探究了 ZnO薄膜的光催化性能。不同工艺参数对ZnO薄膜性能的影响:分别探究了不同提拉速度、退火温度、膜层数及前驱物浓度对ZnO薄膜的晶体结构、表面形貌、透过率及膜厚的影响。实验结果表明:随着提拉速度的增加,薄膜厚度及结晶度呈现增加趋势;(002)衍射峰强度随之增加,说明c轴择优取向性越来越好;但薄膜表面形貌逐渐变粗糙且晶粒间的空隙增加,从而使得透过率减小。当退火温度为550℃时,薄膜有较好的纤锌矿结构及c轴择优取向,薄膜表面形貌平整,在近红外-可见光区内有着较好的透过率。随着层数的增加,(101)、(002)、(100)三处衍射峰的强度增加,晶粒也缓慢的变大,透过率有轻微增加的趋势。随着前驱物浓度的增加,(101)、(002)、(100)三处衍射峰的强度增加,晶粒也随之增大;当前驱物浓度为0.7M时,薄膜的表面形貌较为平整光滑,晶粒大小均匀排列较为致密且也有较高的透过率。不同工艺参数对AZO薄膜性能的影响:分别探究了铝掺杂量、膜层数及提拉速度对薄膜结构、表面形貌、透过率及导电性能的影响。得出了如下结论:所制备得到的薄膜具有较好的纤锌矿结构,随着掺杂浓度的增加,(002)衍射峰向高角度偏离,晶粒呈减小的趋势;薄膜表面形貌变粗糙,晶粒之间排列越来越紧密。随着层数的增加,透过率增加,薄膜的方阻减小;所制备得到的薄膜表面出现了聚集的离子簇。随着提拉速度的增加,衍射峰强度增加且薄膜表面形貌越来越粗糙,晶粒之间越来越紧密,透过率有轻微增加的趋势;提拉速度为1000 μm/s,时所制备得到的AZO薄膜有较小的方阻值。ZnO薄膜光催化的探究:通过分析对亚甲基蓝溶液的光降解作用,讨论了ZnO薄膜的光催化性能。分别探究了光源、提拉速度、膜层数及掺杂铝对氧化锌薄膜光催化性能的影响。得出了如下结论:ZnO薄膜在紫外灯的照射下,相比于无紫外灯照射时的光催化效率更高。随着提拉速度及膜层数的增加,亚甲基蓝溶液的吸光度值越小,吸收峰越低,光降解率随之增大。本实验提出了借助生物技术在ZnO薄膜表面上培养出一层菌类,借助生物菌类对染料的吸附能力,从而提高ZnO薄膜的光催化能力的想法。在前期的基础工作中,通过对比亚甲基溶液吸光度值及琼脂颜色的变化,证明了覆盖上琼脂后ZnO薄膜依然具有较好的光催化能力。