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ZnO是一种重要的宽禁带半导体材料,有着优异的性能,在光电、铁电、热电、压电等领域都具有广泛的应用前景。阴极电沉积法制备ZnO薄膜具有对设备要求低、成膜效果较好、适于大批量的生产等特点,因此本文采用阴极电沉积法在ITO导电玻璃上制备了ZnO薄膜,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、紫外可见分光光度计(UV-Vis)等测试仪器,研究了沉积电位、电解液浓度和组成对ZnO薄膜的结构形貌及光学性能的影响。结果表明,在电解液为单一的Zn(NO3)2溶液时,制备的ZnO薄膜具有明显的(002)面择优取向,为六角柱状结构。电解液浓度为0.05M时,随着沉积电位的增加,ZnO(002)面择优取向会增强,同时纳米柱的直径也会增加,平均晶粒尺寸减小。沉积电位为-0.75V、-0.80V、-0.85V时制备的ZnO的平均晶粒尺寸分别为31.54nm、26.22nm、24.66nm,纳米柱直径分别为200nm、400nm、500nm,禁带宽度分别为3.12eV、3.27eV、3.29eV,光电流密度分别为1.18μA/cm2、1.07μA/cm2、0.89μA/cm2。沉积电位为-0.80V时,随着电解液浓度的增加,ZnO(002)面择优取向会增强,同时纳米柱的直径也会增加,平均晶粒尺寸减小。电解液浓度为0.01M、0.02M、0.05M时制备的ZnO的平均晶粒尺寸分别为36.76nm、26.39nm、26.22nm,纳米柱直径分别为125nm、200nm、400nm。电解液为0.01M和0.02M时,由于电解液浓度较低,相同时间内制备的ZnO薄膜较薄,在紫外吸收曲线中只出现了一个由基底ITO和ZnO薄膜共同作用而形成的吸收边,随着电解液浓度的增加,吸收先减小后增加。电解液中加入NaC1和不同浓度甲醇后,ZnO的结构和形貌都发生了很大变化。加入NaC1后,ZnO(002)面衍射峰强度仍然最强,择优取向明显,但同时出现了NaC1O3的衍射峰和一未知的杂峰；此时ZnO为纳米片状结构,尺寸较大,随着沉积电位的增加,纳米片越来越密集,吸收增强。电解液中加入不同浓度甲醇后,随着甲醇浓度的增加(101)面衍射峰逐渐增强,而(002)面衍射峰逐渐减弱；开始ZnO仍为纳米柱状结构,随着甲醇浓度的增加纳米柱的直径在增加,甲醇浓度为80%时ZnO为纳米片状结构,甲醇浓度增加到100%时ZnO为网状结构,并且此时在XRD图中未出现ZnO对应的衍射峰。本文的创新点：1、较系统的研究了对电沉积影响较大的几个因素,沉积电位、电解液浓度和添加剂对ZnO薄膜结构、形貌及性能的影响,为寻找最优工艺参数打下基础。2、通过加入不同添加剂改变了ZnO的形貌,并分析其形成的机理,为后续的量子点修饰工作打下基础。