光電功能材料及其制備技術(shù)

光電功能材料及制備技術(shù)Photoelectricfunctionalmaterialandpreparationtechnology目錄CONTENTS基本概念01制備技術(shù)03光電材料02PARTONE基本概念基本概念4光電材料功能材料的概念是美國貝爾實(shí)驗(yàn)室的Morton博士在1965年首先提出的，是以特殊的光、電、磁、聲、熱、力、化學(xué)及生物學(xué)等性能作為主要研究指標(biāo)的一類材料，在這些因素的作用下發(fā)生某一特定的物理或化學(xué)變化，從而使以這類材料制備的器件具有相應(yīng)的特殊功能或?qū)ｉT用途。光電材料是指用于制造各種光電設(shè)備（主要包括各種主、被動(dòng)光電傳感器光信息處理和存儲(chǔ)裝置及光通信等）的材料，主要包括紅外材料、激光材料、光纖材料、非線性光學(xué)材料等。功能材料生活中的光電材料5PARTTWO光電材料電致變色7電致變色現(xiàn)象:是在電流或電場的作用下,材料發(fā)生可逆的變色現(xiàn)象。電致變色8電致變色9電致變色10光導(dǎo)材料11光導(dǎo)材料是能夠把紫外光、可見光和紅外光等電磁輻射轉(zhuǎn)化為電流的物質(zhì)。光電功能材料12光致變色材料電致發(fā)光材料生物和仿生光電材料光伏材料……場效應(yīng)材料PARTTHREE制備技術(shù)14制備技術(shù)激光加熱蒸汽法沉淀法超聲空化法連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法電沉積法水熱合成法化學(xué)氣相沉積法球磨法連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法15連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法(SuccessiveIonicLayerAdsorptionandReaction，SILAR)是由法國科學(xué)家Y．K．Nicolau于1985年首先提出并用于獲得ZnS和CdS薄膜的，也被稱為軟溶液工藝(softsolutionprocessing)或軟化學(xué)方法。以玻璃基片為基體，制備CdS薄膜為例來說明SILAR法的沉積過程。連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法16玻璃表面存在著大量的Si—O懸空鍵，可以用＞SiO－表示，在水溶液中玻璃表面發(fā)生的反應(yīng)主要有:連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法17(1)將基體浸入Cd2

+前驅(qū)體溶液，發(fā)生如下吸附反應(yīng):連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法18吸附反應(yīng)達(dá)平衡后，在溶液和基體的界面附近形成雙電層，如圖2所示。Cd2+吸附于β面，構(gòu)成致密的吸附層，α面是吸附層與擴(kuò)散層的分界面，配位離子及少數(shù)Cd2+位于擴(kuò)散層內(nèi)。連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法19(2)將基體浸入流動(dòng)的去離子水中，擴(kuò)散層中未被吸附的Cd2+和配位離子擴(kuò)散到流動(dòng)的水中被除去，這樣基體表面就只剩下一層特性吸附的Cd2+離子。(3)將基體浸入S2－前驅(qū)體溶液中，發(fā)生反應(yīng)主要有:這樣在基體表面就沉積了一層CdS化合物。連續(xù)離子層吸附反應(yīng)法20將基體再浸入流動(dòng)的去離子水中，擴(kuò)散層中未被吸附的S2－和配位離子擴(kuò)散到流動(dòng)的水中被除去，這樣基體表面就只剩下沉積的CdS。由于硫存在類似于氧的懸空鍵，于是當(dāng)再次將基體浸入C