微分恒电势沉积法制备氧化亚铜薄膜及其导电性能的调控机理研究
发布时间：2021-12-01 19:11
氧化亚铜（Cu2O）薄膜在光伏电池和光电化学分解水等太阳能转换应用方面具有很大的潜力。在应用恒电势沉积法进行长时间制备Cu2O薄膜时,其半导体导电性随着沉积的进行从p型导电转变为n型导电,这种导电性能转变的机理尚未被阐明。为了研究Cu2O薄膜的导电性能转变机理,本工作开发了微分恒电势沉积法（DPD）来分段模拟传统恒电势沉积法（TPD）制备Cu2O薄膜的过程并阐明了机理。主要研究内容和结论如下:（1）首先研究了在传统恒电势沉积过程中沉积时间对Cu2O薄膜导电性能的影响。研究发现,随着沉积时间的延长,Cu2O薄膜由p型导电转变为n型导电;光电流表征指出p型薄膜的阴极光电流密度逐渐减小而n型薄膜的阳极光电流逐渐增大。当沉积时间少于5 h时,Cu2O薄膜表现为p型导电;当沉积时间多于7 h时,Cu2O薄膜表现为n型导电。沉积曲线指出电流密度随着沉积进行变得越来越小,最初可达约4.5 m A cm-2...
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cu2O的晶体结构[4]
西北大学硕士学位论文122.2氧化亚铜薄膜的电沉积制备2.2.1实验装置使用电化学三电极体系进行传统恒电势沉积过程和微分恒电势沉积过程，相应的装置示意图分别如图2.1和图2.2所示。其中微分恒电势沉积时，在对电极上串联一定阻值的电阻。电沉积使用的工作电极（WorkingElectrode，WE）为FTO导电玻璃，参比电极（ReferenceElectrode，RE）为接有饱和KCl盐桥的饱和甘汞电极（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果没有进一步说明，所有电势都相对于这一电极。对电极（CounterElectrode，CE）为铂片（表面积为8cm2），铂片在使用前于稀硝酸中浸泡数分钟以除去表面污染物，并用纯水反复冲洗干净，氮气吹干后备用。沉积过程中使用循环水浴装置以控制电解液的温度，使用磁力搅拌器搅拌电解液。图2.1传统恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图图2.2微分恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图
西北大学硕士学位论文122.2氧化亚铜薄膜的电沉积制备2.2.1实验装置使用电化学三电极体系进行传统恒电势沉积过程和微分恒电势沉积过程，相应的装置示意图分别如图2.1和图2.2所示。其中微分恒电势沉积时，在对电极上串联一定阻值的电阻。电沉积使用的工作电极（WorkingElectrode，WE）为FTO导电玻璃，参比电极（ReferenceElectrode，RE）为接有饱和KCl盐桥的饱和甘汞电极（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果没有进一步说明，所有电势都相对于这一电极。对电极（CounterElectrode，CE）为铂片（表面积为8cm2），铂片在使用前于稀硝酸中浸泡数分钟以除去表面污染物，并用纯水反复冲洗干净，氮气吹干后备用。沉积过程中使用循环水浴装置以控制电解液的温度，使用磁力搅拌器搅拌电解液。图2.1传统恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图图2.2微分恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Realizing super-long Cu2O nanowires arrays for high-efficient water splitting applications with a convenient approach[J]. Nasori Nasori,Tianyi Dai,Xiaohao Jia,Agus Rubiyanto,Dawei Cao,Shengchun Qu,Zhanguo Wang,Zhijie Wang,Yong Lei. Journal of Semiconductors. 2019(05)
硕士论文
[1]氧化亚铜p-n同质结的一步法制备及光电化学性能研究[D]. 常静.西北大学 2018
本文编号：3526896
【文章来源】：西北大学陕西省 211工程院校
【文章页数】：64 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
Cu2O的晶体结构[4]
西北大学硕士学位论文122.2氧化亚铜薄膜的电沉积制备2.2.1实验装置使用电化学三电极体系进行传统恒电势沉积过程和微分恒电势沉积过程，相应的装置示意图分别如图2.1和图2.2所示。其中微分恒电势沉积时，在对电极上串联一定阻值的电阻。电沉积使用的工作电极（WorkingElectrode，WE）为FTO导电玻璃，参比电极（ReferenceElectrode，RE）为接有饱和KCl盐桥的饱和甘汞电极（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果没有进一步说明，所有电势都相对于这一电极。对电极（CounterElectrode，CE）为铂片（表面积为8cm2），铂片在使用前于稀硝酸中浸泡数分钟以除去表面污染物，并用纯水反复冲洗干净，氮气吹干后备用。沉积过程中使用循环水浴装置以控制电解液的温度，使用磁力搅拌器搅拌电解液。图2.1传统恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图图2.2微分恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图
西北大学硕士学位论文122.2氧化亚铜薄膜的电沉积制备2.2.1实验装置使用电化学三电极体系进行传统恒电势沉积过程和微分恒电势沉积过程，相应的装置示意图分别如图2.1和图2.2所示。其中微分恒电势沉积时，在对电极上串联一定阻值的电阻。电沉积使用的工作电极（WorkingElectrode，WE）为FTO导电玻璃，参比电极（ReferenceElectrode，RE）为接有饱和KCl盐桥的饱和甘汞电极（SCE，+0.242Vvs.NHE）。文中如果没有进一步说明，所有电势都相对于这一电极。对电极（CounterElectrode，CE）为铂片（表面积为8cm2），铂片在使用前于稀硝酸中浸泡数分钟以除去表面污染物，并用纯水反复冲洗干净，氮气吹干后备用。沉积过程中使用循环水浴装置以控制电解液的温度，使用磁力搅拌器搅拌电解液。图2.1传统恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图图2.2微分恒电势沉积Cu2O薄膜的装置示意图
【参考文献】：
期刊论文
[1]Realizing super-long Cu2O nanowires arrays for high-efficient water splitting applications with a convenient approach[J]. Nasori Nasori,Tianyi Dai,Xiaohao Jia,Agus Rubiyanto,Dawei Cao,Shengchun Qu,Zhanguo Wang,Zhijie Wang,Yong Lei. Journal of Semiconductors. 2019(05)
硕士论文
[1]氧化亚铜p-n同质结的一步法制备及光电化学性能研究[D]. 常静.西北大学 2018
本文编号：3526896
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huagong/3526896.html