钛箔上生长α-Fe2O3纳米氧化膜及其光电性质研究

史占花 王 蓉 蔡芳共 杨 峰＊, 贾永芳 黎 颖 程翠华 赵 勇＊,,

(1西南交通大学超导与新能源研究开发中心，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031) (2新南威尔士大学材料科学与工程学院，悉尼 2052)

钛箔上生长α-Fe2O3纳米氧化膜及其光电性质研究

史占花1王 蓉1蔡芳共1杨 峰＊,1贾永芳1黎 颖1程翠华2赵 勇＊,1,2

(1西南交通大学超导与新能源研究开发中心，材料先进技术教育部重点实验室，成都 610031) (2新南威尔士大学材料科学与工程学院，悉尼 2052)

利用电镀法在钛箔上沉积一层铁镀层，通过热氧化法将铁镀层氧化。利用X射线衍射谱(XRD)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、背散射电子像(BEI)和X射线能量散射谱(EDX)对氧化产物的晶体结构、形貌和组成进行了表征，利用表面光电压谱(SPS)和相位谱(PS)研究了氧化产物的表面光电性质，同时测定了氧化产物的I-V特性。结果表明，铁镀层的表面被热氧化后生成了含α-Fe2O3纳米带和纳米片的纳米氧化膜，α-Fe2O3纳米氧化膜在300～600 nm之间出现了一个与带-带跃迁相关的光伏响应，相位谱显示纳米膜呈n型半导体的导电特征。I-V测试表明在AM 1.5G 100mW·cm-2标准光强作用下，0.23 V(vs.Ag/AgCl)的偏压下能产生的电流密度为0.58mA·cm-2。

α-Fe2O3纳米氧化膜；α-Fe2O3纳米带；α-Fe2O3纳米片；表面光电压谱

α-Fe2O3是一种重要的n型半导体材料，禁带宽度为2.2 eV，对可见光具有很强的光吸收能力，是外界条件下最稳定的铁氧化物，无毒且环境友好，广泛用作磁性记录的软磁材料、铁氧体的制备原料、气敏传感器、无机颜料、药物载体、陶瓷材料、磁共振造影增强剂等[1-4]。α-Fe2O3纳米片因其独特的准一维结构和高比表面积在场发射器件、光探测器、场效应晶体管等方面表现出优异的性能，具有制备方法简单，可根据不同的需要选择相应的基底等优点[5-7]。……