《金屬嵌埋的Cu2O單晶薄膜製備及其光電性質的研究》是依託中國工程物理研究院雷射聚變研究中心，由趙妍擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：金屬嵌埋的Cu2O單晶薄膜製備及其光電性質的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：趙妍
- 依託單位：中國工程物理研究院雷射聚變研究中心
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
氧化亞銅(Cu2O)因其具有廉價、無毒、對可見光吸收強等優點被認為是一種很有希望的光催化材料，相關研究日益受到關注，其中Cu2O材料在太陽能電池領域的套用是目前研究熱點之一。目前在大多數研究中涉及的Cu2O薄膜均為多晶材料，各種晶界和缺陷的存在使得電子輸運較困難，進而影響了器件性能。本課題擬採用脈衝雷射沉積(PLD)技術，通過調節薄膜生長過程中的溫度、氧分壓、靶組分等參數，系統地研究Cu2O單晶薄膜的生長過程、結構和物理性質。在此基礎上，由於金屬納米顆粒會激發表面電漿激元增強光吸收,擬採用金屬嵌埋方法對Cu2O薄膜進行修飾改性。通過該項研究，探索金屬納米顆粒嵌埋對Cu2O光電性質的影響規律, 將對Cu2O基的光催化材料的製備提供新思路，可進一步推動Cu2O材料在太陽能電池研究領域的套用。
結題摘要
氧化亞銅(Cu2O)因其具有廉價、無毒、對可見光吸收強等優點被認為是一種很有希望的光催化材料，相關研究日益受到關注，其中Cu2O材料在太陽能電池領域的套用是目前研究熱點之一。目前在大多數研究中涉及的Cu2O薄膜均為多晶材料，各種晶界和缺陷的存在使得電子輸運較困難，進而影響了器件性能。我們採用雷射脈衝沉積(PLD)技術，對薄膜生長模式進行了研究分析，研究了靶材成分、生長溫度、氧氣分壓等多個因素對薄膜生長過程的影響，在MgO (100)單晶基底上沉積獲得了高質量的Cu2O單晶薄膜。在此基礎上，我們設計了一種三明治結構的複合薄膜，採用脈衝雷射沉積方法，在生長好的Cu2O 薄膜上生長Ag、Cu納米顆粒，通過控制雷射發次等手段獲得了一系列的金屬納米顆粒：Cu2O薄膜的複合薄膜，利用TEM、XPS、XRD等手段表征樣品的形貌、化學成份和晶體結構，研究了Cu2O薄膜中金屬納米顆粒的生長機制。利用紫外-可見-紅外吸收譜詳細分析表征樣品的光學性質，研究了納米顆粒嵌埋對材料的光吸收特性的影響，利用霍爾測試方法研究嵌埋金屬納米顆粒對複合薄膜的電學輸運性質的影響。通過該項研究，探索了金屬納米顆粒嵌埋對Cu2O光電性質的影響規律, 將對Cu2O基的光催化材料的製備提供新思路，可進一步推動Cu2O材料在太陽能電池研究領域的套用。
