谈述散射几种薄膜材料湿化学法制备及其性能流程

论文导读：
摘要：本论文采取电化学沉积、化学液相沉积、金属催化化学腐蚀和置换反应沉积等四种湿化学的策略，分别探讨了黄铜矿相薄膜太阳电池吸收层材料、硅纳米线薄膜和表面增强拉曼散射基底薄膜等三种薄膜材料的制备，并探讨了薄膜的结构及其光吸收、光致发光和表面增强拉曼散射等性能。黄铜矿相薄膜材料及其同族元素取代化合物是上个世纪80年代进展起来的新型薄膜太阳电池吸收层材料，被认为是目前最有希望的薄膜太阳电池材料之一。本论文分别采取一步电化学沉积和一步化学液相沉积的策略制备CuInSe_2(CISe)和CuInS_2(CIS)前驱薄膜，采取真空退火的后处理策略替代有毒Se化或S化工艺，得到了黄铜矿结构的CISe和CIS薄膜；采取Zn扩散掺杂的策略在CISe薄膜表面上直接形成准同质p-n结，以而可以简化CISe薄膜电池的结构、用于制备无镉CISe薄膜太阳电池。一维纳米材料由于具有独特的结构和电学、光学、力学等特性引起了人们的极大兴趣。本论文采取金属催化化学腐蚀的策略，在硅基底上制备了多孔硅纳米线薄膜，探讨了腐蚀溶液H_2O_2的浓度和腐蚀时间对纳米线的长度、纳米孔的密度和发光性能的影响；探讨了多孔硅纳米线的结构和表面化学状态，以及HNO3处理对多孔硅纳米线的成分、化学状态和发光性能的影响，探讨了多孔硅纳米线的形成机制和发光机制。通过把一维的硅纳米线结构与具有发光性能的多孔硅结构结合起来，为硅基光电子和光电化学器件的进展提供了新的进展空间。3D纳米表面增强拉曼散射(SERS)基底材料由于其具有较强的拉曼增强系数和良好的重复性、稳定性而引起了广泛关注。本论文采取NH4F-AgNO_3溶液系统制备了包覆Ag纳米颗粒的硅纳米线阵列薄膜，作为SERS基底其对罗丹明6G分子的拉曼增强系数达1.4105。利用湿态置换反应的原理在Cu片基底上制备具有三次枝晶臂结构的Ag树枝晶薄膜，作为SERS基底对罗丹明6G分子的拉曼增强系数可达2.9107。湿化学法制备的这两种薄膜材料作为SERS基底对于定量检测痕量物质，以及检测的可重复性和标准化具有重要作用。关键词：铜铟硒论文铜铟硫论文硅纳米线论文光致发光论文表面增强拉曼散射论文
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Abstract5-10
第1章 绪论10-33

1.1 课题背景10

1.2 黄铜矿相薄膜太阳电池材料探讨概述10-17

1.3 硅纳米线薄膜材料探讨概述17-26

1.3.1 硅纳米线的制备策略18-23

1.3.2 硅纳米线的运用概述23-26

1.4 表面增强拉曼散射探讨概述26-30

1.5 本论文的探讨内容30-33

第2章 黄铜矿相薄膜太阳电池材料的制备和改性探讨33-60

2.1 引言33-35

2.2 实验装置及实验策略35-38

2.1 基片的处理35-36

2.2 电化学沉积装置36-37

2.3 真空退火和 Zn 掺杂装置37-38

2.3 薄膜的浅析与表征38-42

2.3.1 X 射线衍射浅析(XRD)38-39

2.3.2 扫描电子显微镜(SEM)39

2.3.3 X 射线光电子能谱(XPS)39

2.3.4 X 射线荧光光谱浅析(XRF)39

2.3.5 俄歇电子能谱(AES)39-40

2.3.6 拉曼光谱浅析（Raman）40

2.3.7 霍尔效应(HE)测试40-41

2.3.8 伏安曲线测试（I-V）41-42

2.4 CuInSe_2薄膜的制备及改性42-53

2.4.1 溶液组成对电化学沉积 CuInSe2薄膜的影响42-43

2.4.2 搅拌对电化学沉积 CISe 薄膜的影响43

2.4.3 CISe 薄膜的真空退火处理43-45

2.4.4 CISe 薄膜的 Zn 掺杂45-53

2.5 CuInS_2薄膜的制备和表征53-58

2.6 本章小结58-60

第3章 硅纳米线薄膜的制备及其性能60-98

3.1 引言60-64

3.

1.1 多孔硅纳米线薄膜60-62

3.

1.2 硅纳米结构减反射薄膜62-64

3.2 薄膜的制备和表征64-66
3.

2.1 硅纳米线阵列薄膜的制备策略64

3.

2.2 多孔硅纳米线阵列薄膜的制备策略64-65

3.

2.3 硅纳米结构减反射薄膜的制备策略65

3.

2.4 薄膜的浅析与表征65-66

3.3 硅纳米线薄膜的制备66-73

3.1 HF-AgNO_3沉积溶液系统制备硅纳米线阵列66-69

3.2 NH4F-AgNO_3沉积溶液系统制备硅纳米线阵列69-73

3.4 多孔硅纳米线薄膜的制备和表征73-92

3.4.1 基于单晶硅的多孔硅纳米线薄膜73-78

3.4.2 基于多晶硅的多孔硅纳米线薄膜78-85

3.4.3 多孔硅纳米线的钝化85-90

3.4.4 多孔硅纳米线的形成机制90-91

3.4.5 多孔硅纳米线薄膜的表面润湿性能91-92

3.5 硅纳米结构减反射薄膜的制备和表征92-97

3.5.1 硅纳米结构减反射薄膜的制备92-95

3.5.2 硅纳米结构薄膜的减反射性能95-97

3.6 本章小结97-98

第4章 表面增强拉曼散射薄膜基底的制备和表征98-112

4.1 引言98-99

4.2 薄膜的制备和测试99-100

4.

2.1 包覆银纳米颗粒的硅纳米线 SERS 基底的制备99

4.

2.2 Ag 树枝晶 SRES 基底的制备99

4.

2.3 浅析策略99-100

4.3 包覆 Ag 纳米颗粒的硅纳米线薄膜100-105

4.4 Ag 树枝晶结构薄膜105-111

4.5 本章小结111-112

第5章 结论112-114
参考文献114-129
致谢129-131
个人简历、在学期间发表的学术论文与探讨成果131-132