以电沉积法制作大面积氧化锌薄膜与奈米柱阵列.pptVIP

以電沉積法製作大面積氧化鋅薄膜與奈米柱陣列Jeng-JiaYouYih-MinYehGraduateInstituteofOpto-MechatronicsandMaterialsWuFengInstituteofTechnologyChia-yi,Taiwan621,R.O.C.KeyWords:ZnOfilms,ZnOnanorodarrays,electrodeposition,AAOtemplate.Advisor：Student：Shih-KaiShuOutlineIntroductionExperimentalSectionResultsandDiscussionConclusionFutureworkIntroduction氧化鋅(ZnO)是寬能隙且直接能隙特性的半導體材料之一，具有六方晶結構(hexagonalstructure)，其室溫下能隙為3.37eV，透過摻雜可得穩定的導電性，且激子鍵結能較高，為60meV。在室溫下仍有良好的發光效率，再者，在可見光波長內，氧化鋅的高穿透性更提高了做為光電元件上的應用性。氧化鋅已經被廣泛地應用在太陽能的視窗層、壓電材料的表面聲波(SAW)元件、塊體聲波(BAW)元件、微感測器、微聲波元件及聲光元件、藍光、UV發光元件LED或雷射等。而製備高秩序氧化鋅奈米線陣列對於實現微光電元件是一個很重要的階段。ExperimentalSectionITO玻璃的前處理ITO厚度約300nm，穿透率約80%(referencetoair)。試片的準備方式是以鑽石切割筆將ITO玻璃切成20mm×20mm大小，各別用甲醇、丙酮以超音波震洗5分鐘。010302陽極氧化鋁模板前處理陽極氧化鋁模板是由美國Whatman公司所提供的商用陽極氧化鋁模板，其孔徑為100nm，厚度為60μm。由於模板是通孔的陽極氧化鋁模板，必須將一面孔洞做封孔的動作，本實驗使用POLARONSC-500鍍金機在AAO一側濺鍍金，作為電沉積之導電層。321氧化鋅電鍍液配置01電鍍液的主要配方為氯化鋅、氯化鉀及過氧化氫溶液。02氯化鋅溶液主要作用是提供反應中鋅離子的來源，以氯化鋅溶液來成長氧化鋅，為了提高溶液的導電性，減少電化學成長過程中的電阻值，必需配以輔助電解質。03輔助電解質的作用主要為增加溶液的導電性，多選擇用解離度高的鹽類，而且輔助電解質不能參與電化學的反應，因此在本實驗中採用0.1M左右的氯化鉀做為輔助電解液。氧化鋅薄膜EPMA分析環境為沉積電位-1.75V，鍍液溫度75℃，沉積時間10分鐘，pH值6.85，氯化鋅濃度10mM、氯化鉀濃度0.1M、過氧化氫濃度5mM。氧化鋅薄膜的SEI圖氧原子的Mapping圖鋅原子的Mapping圖添加不同過氧化氫濃度之氧化鋅表面形貌SEM圖5mM10mM15mM不同濃度過氧化氫之氧化鋅XRD繞射圖。過氧化氫濃度分別為5mM10mM15mM(◆為ITO)不同過氧化氫濃度之氧化鋅光穿透率。過氧化氫濃度為5mM10mM15mM不同pH值的氧化鋅薄膜表面形貌SEM圖pH值5pH值6pH值6.85pH值8不同pH值的XRD繞射圖pH值5pH值6pH值6.85pH值8(◆為ITO)不同pH值之氧化鋅薄膜的光穿透率pH值5pH值6pH值6.85pH值8不同pH值氧化鋅奈米線形貌SEM圖