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Enhanced photo-induced hydrophilicity of the solgel-derived ZnO thin films by Na-doping(溶胶凝胶法制得的钠掺杂的ZnO薄膜的光诱导亲水性)摘要:具有不同钠/锌比值的钠掺杂ZnO薄膜采用溶胶凝胶法制得。薄膜的微观结构，化学成分，表面形貌，以及薄膜的可湿性可通过X -射线衍射，X射线光电子能谱（XPS），扫描电镜和水接触角装置进行观察。薄膜的润湿性和钠 /锌比值关系已详细研究。通过交替紫外线水性随着薄膜钠/锌比值增加到高达0.08，然后下降。该机制可能是由于表面纳米结构和钠的掺杂浓度诱导。通过溶胶凝胶法在石英玻璃和硅衬底上生长钠掺杂的ZnO薄膜钠掺杂氧化锌薄膜制备方法： 乙二醇甲醚和乙醇胺分别被用作溶剂和稳定剂。二水醋酸锌（Zn(CH3COO)22H2O）在室温下溶解于乙二醇甲醚和乙醇胺混合物中。乙醇胺和醋酸锌的摩尔比为1:1，醋酸锌浓度为0.5 mol/ L。不同数量的氯化钠被加到上述的溶解物中，钠/锌的原子比分别为0，0.02，0.04，0.08和0.10（这些薄膜分别命名为氧化锌，氧化锌：钠 2，氧化锌：钠 4，氧化锌：钠8，与ZnO：Na 10）。溶解物在60被搅拌120分钟，在此过程中使用磁力搅拌器来获得清晰，均匀透明溶胶，作为溶胶涂层后维持一天。石英玻璃和硅被用来作为衬底。氧化锌薄膜通过一个转速为3000rpm 自旋涂层法自旋30秒获得。凝胶薄膜在150C温度下被干燥10分钟，此过程重复10次。这些涂层薄膜在800C的空气中退火处理60分钟。第一步：获得溶解物二水醋酸锌（Zn(CH3COO)22H2O）溶解乙二醇甲醚和乙醇胺混合物乙醇胺和醋酸锌的摩尔比为1:1，醋酸锌浓度为0.5 mol/ L 第二步：在800C的空气中退火处理60分钟150C温度下被干燥10分钟石英玻璃和硅被用来作为衬底溶解物使用磁力搅拌器在60被搅拌120分钟清晰，均匀透明溶胶氧化锌薄膜转速为3000rpm 自旋涂层法自旋30秒重复10次2、Effects of substrates and seed layers on solution growing ZnO nanorods（衬底和籽晶层对熔融法制的ZnO纳米棒的影响）摘要：定向ZnO纳米棒通过二阶段法制得，包括低温条件下在硝酸锌和六次甲基四胺水溶液中不同衬底籽晶层的合成和氧化锌纳米棒的生长。通过不同方法：溶胶凝胶法，电化学沉积法合成的籽晶层的影响，氧化锌纳米棒的定向和形貌进行了详细的比较。高定向氧化锌纳米棒阵列生长的最佳参数被获得，形成机制也被公开。此外，作为氧化锌纳米棒薄膜应用之一染料敏化太阳能电池在此基础上成功地制备。生长在ED-ZnO（电化学沉积）的籽晶层氧化锌纳米棒的细胞结构在-700 mV下沉积层比具有良好的纳米结构的SG-ZnO（溶胶凝胶）籽晶层更高。制备方法：溶胶凝胶法首先，玻璃衬底和铟锡氧化物玻璃衬底被使用，这两种衬底分别在丙醇（acetone）,异丙基乙醇 （isopropyl alcohol），和乙醇（ethanol）被超声15分钟。第二，在室温下二水醋酸锌(Zn(CH3COO)22H2O)在二甲氧基乙醇(2-methoxyethanol) 和乙醇胺 (MEA)的混合溶液中被溶解。这两种物质的摩尔比为1:1.醋酸锌的浓度为0.375 M。籽晶的溶解物在50C被搅拌2小时直到产生清晰，均匀的溶解物。第三，ZnO薄膜被涂层在干燥的衬底上，在室温下以1 mm/s的速率滴入籽晶溶液中并且搅拌。在100C干燥.滴涂层方法被重复三次.涂层的衬底在400C被加热处理一小时直到获得ZnO晶格的籽晶层。3、MgxZn1-xO (x = 0-1) films fabricated by sol-gel spin coating（通过溶胶凝胶自旋涂层法制得的MgxZn1-xO (x = 0-1)薄膜）摘要:通过溶胶凝胶法制的的MgxZn1-xO薄膜沉积在玻璃衬底上。空气中干燥和退火温度分别为300和500.当x从0变化为1时，晶格结构从纤锌矿的ZnO变化为立方MgO。薄膜的形态特征通过扫描电镜观察。当x为0和0.25时随机定向的六角纳米棒生长在玻璃衬底上。薄膜的光学性质通过室温荧光和紫外发光来获得。结果显示在MgxZn1-xO薄膜中随着Mg浓度的改变光带隙和荧光也相应的改变。溶胶凝胶制备方法：MgxZn1-xO薄膜通过溶胶凝胶法被沉积到玻璃衬底上。第一、Zn(CH3COO)2.2H2O和MgCl2.6H2O被用作初始材料. 二甲氧基乙醇(2-methoxyethanol)和乙醇胺 (MEA)分别被用作溶解剂和稳定剂。第二、0.5 M Zn(CH3COO)2_2H2O and 0.5 M MgCl2_6H2O以不同的溶解比例被混合。MEA与 Zn(CH3COO)2_2H2O 和MgCl2_6H2O的摩尔比为1:1.玻璃衬底通过化学方法清洗并用氮气干燥。第三、涂层溶解物被滴到衬底上并且使用一个自旋涂层以3000 rpm旋转。获得的薄膜在600被干燥10分钟。涂层和干燥过程被重复10次。薄膜在500经退火处理1小时。4、Low temperature nanostructured zinc titanate by an aqueous particulate solgel route: Optimisation of heat treatment condition based on Zn:Ti molar ratio（通过一个水解粒子溶胶凝胶法制得的低温醋酸锌纳米粒子：基于Zn:Ti摩尔比的热处理条件的优化）摘要：纳米钛酸锌（ZnTiO3）薄膜与94纯度的粉末通过一个直接的水微粒溶胶凝胶法在500C低温烧结1小时生产。基于醋酸锌的结晶行为 Zn与钛的摩尔比为被研究。制备的溶胶表明窄粒度分布在17-19纳米范围内变化。 X射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外光谱（FTIR）表明包括着菱形ZnTiO3，立方氧化锌，立方Zn2TiO4以及锐钛型二氧化钛和金红石的二氧化钛等混合物的粉末依烧结温度和锌钛摩尔比而定。此外，有人发现 锌：钛摩尔比，烧结温度影响钛酸锌择优定向发展，在烧结温度为600时，在（211）相，锌钛摩尔比值25:75和50:50，在（110）相锌钛摩尔比75:25。透射电镜（TEM）图像表明，400C的退火处理的粉体平均晶粒尺寸约为2 nm，并且随着温度增加到1000，晶格结构增加到8纳米。纳米晶体ZnTiO3的活化能在07.86-14.79千焦/摩尔的范围内变化。场发射扫描电子显微镜（FE SEM）分析表明依赖锌钛摩尔比沉积的薄膜有孔和纳米晶结构，在600C它的平均粒径19-23纳米，在800时为 34-39纳米。制备方法: 正常纯度97（Aldrich公司，英国）异丙醇钛（TTIP）和正常纯度98（Fluka公司，英国）氯化锌分别作为钛和锌的前体。37（费舍尔，英国）分析纯盐酸（HCl）被用作溶胶用的催化剂；去离子水被用作分散介质。平均分子量为100,000克每摩尔的羟丙基纤维素（HPC）（Acros organics化工合成，美国）作为聚合物异常代理（PFA）。 ZnTiO3系统通过水解粒子溶胶凝胶法被准备。第一步是准备氧化钛溶胶。 异丙醇钛：盐酸：水的摩尔比是1.0:0.5:351.3，制得了0.15M二氧化钛溶胶。水和酸的混合物稳定在70C，连续搅拌过程中这个温度保持恒定。 TTIP被加入形成了白且厚沉淀，逐渐解胶2小时后，形成一个清澈的溶胶。清澈的溶胶冷却到室温。在不同的烧杯中，在室温下氯化锌和羟丙基纤维素（HPC）的预定量用去离子水溶解并搅拌30分钟以获得理想锌：钛摩尔比。搅拌2小时后，该溶液与二氧化钛溶胶混合。所有溶胶凝胶是稳定的，制备过程中没有凝胶发生。溶胶粒子的大小用动态光散射技术（DL）表征，在20C使用马尔文激光粒度仪3000HS 和10mW氦氖激光器，波长633纳米，固定散射角为90C。使用相同的仪器，所制备的前体的稳定性通过电动电势确定薄膜沉积到5毫米10毫米1mm的石英衬底上。沉积前衬底使用高功率声波探头连续在水，乙醇和丙酮中被清洗，并在70干燥15分钟。一层薄膜通过滴涂层沉积。衬底被沉浸在前驱体中并保持几分钟，紧接着以每分钟0.6厘米的速度取出，之后薄膜在150C干燥 1小时，以5 C min1的速度分别在400，600，800和1000C进行退火处理一小时。第一步：准备氧化钛溶胶解胶2小时在70C，连续搅拌0.15M二氧化钛溶胶异丙醇钛：盐酸：水的摩尔比是1.0:0.5:351.3被混合制得异丙醇钛加入白且厚沉淀清澈的溶胶第二步：获得理想锌：钛摩尔比在不同的烧杯中，在室温下氯化锌和羟丙基纤维素（HPC）的预定量用去离子水溶解并搅拌30分钟搅拌2小时后，该溶液与二氧化钛溶胶混合。第三步：制备钛酸锌薄膜薄膜沉积到5毫米10毫米1毫米的石英衬底上。沉积前衬底使用高功率声波探头连续在水，乙醇和丙酮中被清洗，并在70干燥15分钟。一层薄膜通过滴涂层沉积。衬底被沉浸在前驱体中并保持几分钟，紧接着以每分钟0.6厘米的速度取出，之后薄膜在150C干燥 1小时，以5 C min1的速度分别在400，600，800和1000C进行退火处理一小时5、Effects of crystallization on the optical properties of ZnO nano-pillar thin films by sol-gel method（结晶对通过溶胶凝胶法制得的ZnO纳米柱薄膜的光学性能的影响）摘要：ZnO纳米柱用溶胶凝胶法在石英玻璃上制得。该薄膜在纯氧气氛中在各种不同的结晶温度下（600，650，700）结晶一小时。氧化锌薄膜具有六角结构和（002）择优C轴取向。由于扩散锌原子与氧原子在较高温度下重组，氧化锌纳米柱从氧化锌晶粒或氧化锌晶粒晶界不断上升。随着晶化温度上升，氧化锌的结晶质量不仅改善，而且ZnO纳米柱也显着上升，长度约30150nm之间。值得注意的是，激烈的分解反应降低了结晶矩阵的整个体积（剩余氧化锌薄膜和增加的纳米柱）。在650 C时的纳米薄膜不仅具有更好的结晶，而且纳米柱效能也提高了光学特征。此外，5 at.%铟掺杂氧化锌也被合成。与未掺杂氧化锌比较弄清铟掺杂的贡献。制备方法：生长在溶胶凝胶法制得的氧化锌薄膜的氧化锌纳米柱被获得。2M的二水醋酸锌（Zn(CH3COO)22H2O）和二乙醇胺（DEA）在hydranal methanol（干性0.01%的水）被合成，DEA与醋酸锌的摩尔比为1。此外为了了解铟掺杂氧化锌纳米柱光和电性能的影响 ，5 at.%铟被掺杂入（In）氧化锌阵列中。铟硝酸水合物 （(In(NO3)32H2O）被用作为铟的来源。值得注意的是，2 -甲氧基乙醇（2-MOE）被选定为硝酸铟水合物的溶剂。所有水溶液在140搅拌3小时获得一均匀，透明的溶解物。随后，这种合成溶液用旋转涂层法被涂层到硅玻璃衬底上。在此之后， 样品在200后被干燥10分钟蒸发溶解物除去有机溶剂残余物， 然后自然冷却到室温（连续10次）。最后，在氧气气氛中以50 sccm的流量对样品分别在600，650，700退火处理60分钟。为了了解氧化锌纳米柱结晶机制，部分样品在相同的气氛条件下根据不同的结晶工期（60，80，100和120分钟）在600退火处理。第一步：获得水溶剂2M的二水醋酸锌（Zn(CH3COO)22H2O）和二乙醇胺（DEA）在hydranal methanol（干性0.01%的水）被合成，DEA与醋酸锌的摩尔比为1，5 at.%铟被掺杂入（In）氧化锌阵列中。铟硝酸水合物 （(In(NO3)32H2O）被用作为铟的来源。第二步：制备氧化锌薄膜水溶液140搅拌3小时均匀，透明的溶解物用旋转涂层法涂层到硅玻璃衬底样品200被干燥10分钟冷却到室温在氧气气氛中以50 sccm的流量对样品分别在600，650，700退火处理60分钟氧化锌薄膜6、ZnO/p-Si heterojunction photodiode by solgel deposition of nanostructure n-ZnO film on p-Si substrate（在p型Si衬底上用溶胶凝胶法制得的n-ZnO薄膜的ZnO/ p-Si异质结光电二极管）摘要：纳米结构的氧化锌/ p型硅光电二极管的电和光电性质被研究。采用溶胶凝胶自旋涂层方法制得氧化锌/p型硅二极管。二极管的理想因子和势垒高度分别为3.18和0.78eV，获得的n型理想因子大于2，表明由于氧化层和表面态的存在，二极管展示了非理想的行为。氧化锌纳米结构提高了ZnO/p Si界面层。该二极管显示了一个带有0.26 V最大开路电流电压和在 100mW/cm2下A短路电流Isc的光电行为。因此该纳米结构氧化锌/ p型硅二极管是一种带有电学参数的光电二极管。制备方法：使用溶胶凝胶自旋涂层法氧化锌薄膜沉积在硅衬底上。在研究中使用的硅为P型（掺硼）600mm厚电阻率为5-10 cm（100）相单晶硅。首先，通过RCA清洗程序硅晶片被脱脂，在NH4OH+H2O2+6去离子水中被煮沸10分钟，接着在HCl+H2O2+6去离子水中被煮沸10分钟。欧姆接触中，厚度为150nm之间（99.999）高纯度铝的在整个硅晶片背面热蒸发 ，然后在580 N2气氛中硅晶片被烧结三分钟。p型Si衬底上形成氧化锌层，在衬底前表面本征氧在HF:H2O (1:10)的溶解物被移动。最后，晶片被去离子水冲洗。为了获取溶胶，前体二水醋酸锌首先被溶解进入溶剂2-methoxyethanol (甲氧基乙醇)中，加入单乙醇胺起着稳定剂的作用。乙醇胺与醋酸锌的摩尔比1:1，醋酸锌的浓度为 0.5M，搅拌1小时后获得了均匀清彻的溶解物，衬底被放在样品台上，并以3000rpm的旋转速度旋转30秒。每个旋转涂层后衬底在300在一个炉中干燥十分钟蒸发溶剂。这个过程被重复10次，为了将薄膜中的有机物质分解，在450进行1小时热处理。最后，ZnO薄膜在750被退火处理1h. 7、A template-free sol-gel technique for controlled growth of ZnO nanorod arrays（对氧化锌纳米棒阵列控制生长的一个无模板的溶胶凝胶技术）摘要：氧化锌纳米棒阵列的生长通过无模板溶胶凝胶法进行了研究。纳米棒是由透射电子显微镜决定的带有0001 增长方向的单晶纤锌矿结构。没有籽晶层或模板助理，均衡氧化锌阵列通过调整温度和取出的速度直接在玻璃衬底上获得。较厚的导向氧化锌纳米棒阵列以适当的实验条件通过加入浸涂层获得。室温光致发光光谱表现出一个极强的带有绿光以及蓝色双峰值发射波长分别在451和468紫外线辐射。进一步调查结果表明，纳米棒排列的不同归功于纳米粒子包裹膜的不同定向优于在基板上形成的纳米棒。有很好定向的氧化锌纳米棒从具有良好的c轴取向薄膜中形成。我们的研究预计将走出一条以低成本直接生长定向纳米棒的方法。制备方法：氧化锌纳米棒阵列通过无模板溶胶凝胶法沉积在钠钙玻璃衬底上。二水醋酸锌，2-甲氧基乙醇，乙醇胺（MEA）和六水氯化铝分别作为溶解的准备原料。溶质的摩尔浓度为 0.75M，在溶解物中铝 /（锌和铝）的原子比为4，（铝和锌）与单乙醇胺（MEA）的摩尔比维持在1.0。二水醋酸锌首先溶解在2 -甲氧基乙醇和MEA的混合物中然后加入六水氯化铝，在65C连续搅拌30分钟直到获得清晰均匀的溶解物。通过滴涂层技术以3.5厘米/分钟取出速度溶解物被涂层在衬底上。每次涂料后，薄膜在空气中分别在200，240和300C在管式炉中加热20分钟，然后重复浸涂和预加热5次。最后，在不同生长时期，沉积薄膜在400-550C之间在空气中进行退火处理。另外一个带有不同退火速度的实验被进行。衬底从溶液中分别以2.4 and 6 cm/min被滴涂层。预加热和退火温度分别为200 and 550 C。第一步：获得溶解物溶质的摩尔浓度为 0.75M铝 /（锌和铝）的原子比为4，（铝和锌）与单乙醇胺（MEA）的摩尔比为1.0，二水醋酸锌首先溶解在2 -甲氧基乙醇和MEA的混合物中然后加入六水氯化铝，在65C连续搅拌30分钟直到获得清晰均匀的溶解物。第二步：制备氧化锌纳米棒阵列通过滴涂层技术以3.5厘米/分钟取出速度溶解物被涂层在衬底上。每次涂料后，薄膜在空气中分别在200，240和300在管式炉中加热20分钟，然后重复浸涂和预加热5次。沉积薄膜在400-550C之间在空气中进行退火处理8、Nanostructures and luminescence properties of porous ZnO thin films prepared by solgel p