用气体放电活化反应蒸发沉积技术（GDARE）制备了纳米ZnO薄膜，采用层层自组装（LBL）的方法在其表面组装了高量子产率的CdSe @ ZnS量子点。并用XRD、AFM、分析其晶体结构并表征其表面形貌。测试了紫外吸收、荧光发射谱，复合膜在577nm处表现出较好的荧光特性，在太阳能电池、环境测试等方面具有良好的应用前景。

1 引言

　　近来，固体载体上自立式ZnO纳米线阵列的生长制备引起了研究者的密切关注，被广泛应用于纳米激光器械、纳米发电机、场发射晶体管等领域。而且其优异的电性能和形貌特性使其成为构建太阳能电池的理想材料。首先，不同于光在纳米晶薄膜表面的大量反射，自立式氧化锌阵列可以使入射光在开放的内部空腔发生散射（光俘获效应）。这样就通过增加光路长度和消除反射影响大大增加了入射光的吸收；此外，在紧密堆积的纳米氧化锌晶体中光生电子-空穴对很容易在晶粒边界处发生复合，而自立式氧化锌阵列则可以通过光生电子的快速转移而减弱复合几率，从而大大提高了光电流的产生效率。而且，在氧化锌中载流子密度可达1020 cm^-3，电子传输速率可达几十cm²V-1s^-1。这种独特的电性能使得光生电子能够快速的转移至载体上。

　　无机材料量子点(QDs)由于其较高的量子产率，近年来逐步代替了染料作为可见光吸收材料，所以人们努力构建具有独特形貌和光性能的异质结构的量子点敏化光伏器械。以CdTe QDs敏化的ZnO纳米线为例，量子点的带隙可通过尺寸加以调节以匹配太阳光谱，并且其较高的吸收效率(>104 cm^-1)使得涂敷薄薄的一层就可以吸收大量的可见光（大约90%)。而且，量子点电子态与敏化半导体导带间的部分重合提供电子由量子点到氧化锌的传递便利，阻碍了电子-空穴对的复合，有利于光生电子的分离。因此，将CdSe QDs组合在氧化锌纳米线阵列上有望构建起具有优异光俘获能力的异质结构，进一步提高光伏器件的性能。

2实验

2.1 化学药品 　　锌粉、硒粉、防氧化的镉、甲醇、酒精、氯仿、二乙基二硫代氨基甲酸锌（ZDC）均为深入分折纯，购自我国医疗投资控股公司；三辛基磷化处理氢（TOP，90%）、三辛基防氧化的膦（TOPO，98%）、油胺（OLA，70%）购自Fluka；十七碳烯（ODE，90%）购自Fisher；油酸(OA，90%)购自SCR；巯基乙酸（TGA，深入分折纯）购自Alfa；聚苯乙稀磺酸钠（PSS）；聚丙胺（PAH）购自Sigma。 2.2 氧化物锌薄膜和珍珠棉的制取 　　本实验室选用气休蓄电池充电纯化发生表现汽化积聚技巧，下列也叫GDARE（gas discharge active reaction evaporation），制作防氧化锌溥膜，其发生表现研究进展下述： 　　Zn(gas) + O(plasma) → ZnO(gas) → ZnO(solid) 　　GDARE 法沉积物氧化的物光电器件pe膜关键以及接下来几个基本上过程中： 　　（1）预热减压蒸馏时候。减压蒸馏合金材料Zn 由疑聚相的变化为液相的相变时候； 　　（2）循环流化床的Zn 水原子或原子在减压蒸馏源和基片范围内与氧等铁离子不良反应并推送的时候； 　　（3）化掉原子团或团伙在基片表层的基性岩具体步骤中 ，基性岩物团伙在基片表层由色谱到固相的相的变化具体步骤中 ，包涵气体彰显，成核，核发芽，构成顆粒膜。

　　上述过程都必须在真空环境中进行。否则蒸发物原子或分子将与大量空气分子碰撞，使膜层受到污染；或者蒸发源被加热氧化破坏；或者由于空气分子的碰撞阻挡，难以形成牢固的薄膜。采用GDARE 法制备薄膜的装置如图1所示，采用钼片做成蒸发舟，99.99%的分析纯锌粉作为蒸镀材料，基底采用洁净的载波片。在高真空下，通入适当的氧气，在所需气压值上控制抽气和进气的平衡，使得氧气分压动态的保持在所需数值。对放电环加以一定的负高压，使得氧分子等离子化，在放电环的周围，产生了蓝紫色的辉光放电。接着对蒸发源通以大电流，使得蒸发源达到所需的温度，金属锌便开始在氧气等离子体中蒸发，并与之发生活化反应形成氧化物，在空间电场的驱动下，加速沉积到基片上，形成了薄膜。具体实验参数为，放电环电压和氧分压控制为850 V 和1.3Pa，蒸镀电流和基板温度控制为70A和180 ℃，蒸镀时间为20 min。

2.3 CdSe 奈米晶的自动合成 　　将79mg硒粉散落于2mLTOP中，赢得的氢氧化钠稀硫酸用2mL ODE进一歩就稀释。并且，将12.85 mg CdO、0.25 mL OA、2 mL OLA 和1.75 mL ODE 搅拌型物在150 ℃下攪拌供暖，赢得回复函的黄白色后驱体镉氢氧化钠稀硫酸。两氢氧化钠稀硫酸搅拌型增加行充沛的脱气。 2.4 CdSe/ZnS 纳米技术晶的转化成

　　将ZDC（0.5 mmol）溶于2 mL TOP 中，与2 mL OLA混合作为硫源和锌源。等体积的CdSe和ZnS 前驱体溶液以一定的流速通过微量注射泵注入反应器中，混合后进入聚四氟乙烯（PTFE）进行外敷过程。具体实验装置参见图2。得到的量子点分散于氯仿溶液中。

2.5 ZnO/CdSe@ZnS 自按装膜的搭配

　　取一定量的CdSe@ZnS 氯仿溶液，滴加一定量的氯仿和丙酮，沉淀离心弃去溶液，如此重复两次。沉淀用氯仿重新分散，加入适量巯基乙酸（TGA，氯仿/TGA(V/V) = 5:1），60 ℃下回流2 h，离心，用氯仿洗涤两次。离心沉降物分散于0.1 M NaHCO₃溶液中，得到水溶性量子点溶液。

　　将ZnO 阵列由小到大在1g/LPSS、PAH 中浸过30 min，这些多次反复5 次。将吸咐聚电解抛光质的ZnO 阵列在CdSe@ZnS 水氢氧化钠水溶液中浸过30 min，离氮气风干，再浸过于PAH 氢氧化钠水溶液中30 min，这些多次反复6 次，得最中自主装膜。主装后的膜折射红光，太阳光的紫外线光下呈紫色。 2.6 研究试验 　　用欧美RIGAKU 单位种植的D/MAX 2550 VB/PC 转靶X 放射线多晶衍射智能仪表征納米氧化物锌的晶胞形式；用法国Veeco 单位种植的NanoScope Ⅲa MultiMode AFM观察植物其表面层形貌；Cary 100 紫外线-可見分光光度计公测其消化基本特性；荧光反射谱（PL spectra）温度下经由CaryEclipse 荧光光谱图仪预估，提高光的波长为290 nm。