镀膜光纤传感器ZnO压电层电沉积机理及结晶结构的研究

摘要

研究了镀膜光纤传感器ZnO压电薄膜电沉积的晶体结构的影响因素及沉积机理。试验表明,利用Zn(NO3 )2单盐水溶液体系可在铜基上进行阴极电沉积直接得到氧化锌膜。试验研究了电沉积过程中电流密度、沉积温度、Zn2+浓度、pH值及沉积时间对氧化锌膜结构的影响,提出了一套稳定、实用、经济的电沉积工艺参数为:电流密度 4. 5~7. 0mA/cm2,温度 50~60℃,反应时间 10~20min,Zn2+浓度 0. 10~0. 20mol/L,pH值 2. 0~3. 0。通过循环伏安曲线对沉积反应进行了分析,考察了结晶组成和晶体结构及晶粒尺寸。研究表明,搅拌对沉积影响不大。在最佳工艺条件下沉积得到的ZnO薄膜厚度为 2. 8~3. 2μm,薄膜晶粒尺寸为 0. 529 40nm。