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氧化镍(NiO)具有立方晶体结构,是一种宽带隙半导体材料,室温下禁带宽度3.64.0 eV,在气敏和电致变色等方面有着重要的应用。近年来,NiO的光催化特性研究也逐渐引起人们的关注。本论文重点研究了反应磁控溅射沉积NiO薄膜的生长行为,探讨了沉积气压、生长温度、基片等参数对NiO薄膜生长行为和光电性能的影响。在此基础上,发现了金属Ag膜被溅射沉积NiO反常氧化现象,进而分析了这种Ag2O的光催化特性及其物理机制。本论文的主要研究结果如下:在反应磁控溅射沉积NiO薄膜过程中,沉积气压影响着NiO薄膜的织构取向。在400°C下,5 Pa下沉积的NiO薄膜以(100)为主;随着沉积气压降低,逐渐转向(111)方向择优生长。NiO薄膜的透射率也随着沉积气压的减小而逐渐降低,电阻率逐渐减小,导电性增加。生长温度是影响NiO薄膜生长和结晶质量的重要因素。在沉积气压为1.0 Pa的条件下,室温生长的NiO薄膜为(100)择优生长;随着生长温度的增加,(111)取向的晶粒逐渐增加;当生长温度达到700℃时,出现了(110)择优生长的现象,可能与NiO的立方与菱方相变有关。随着生长温度的增加,NiO薄膜的透射率增加,电阻率增大,缺陷减少。利用反应磁控溅射方法,可以在MgO单晶基片上生长出高度外延的NiO单晶薄膜。单晶NiO薄膜具有优异的光学特性,并观测到了带隙光致荧光。通过在金属Ag膜上反应溅射沉积NiO,发现了金属Ag膜的反常氧化现象。在特定的实验条件下,Ag膜的氧化速率约为60 nm/min。分析结果显示,金属Ag膜的氧化是从表面开始逐层向下进行的,而且没有NiO膜形成。金属Ag膜首先被氧化成六方结构的亚稳相h-Ag2O薄膜,进一步沉积NiO将导致h-Ag2O向c-Ag2O转变,最终形成纳米纤维状c-Ag2O膜。利用Ag膜反常氧化制备的c-Ag2O具有优异的光催化活性。定量分析表明,在紫外光照射下,Ag2O膜对MB分子的光降解速率是c-TiO2膜的2.84.7倍;在模拟太阳光照射下,Ag2O膜对MB分子的光降解速率是c-TiO2膜的4.36.3倍。在所有Ag2O膜中,纳米纤维状Ag2O膜均具有最高的光降解速率。