| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-9页 |
| 第一章 绪论 | 第11-46页 |
| 1.1 选题背景 | 第11页 |
| 1.2 TiO_2纳米材料用于光能源转换简介 | 第11-15页 |
| 1.2.1 电子给体(Donor)和电子受体(Acceptor)的杂化结构 | 第12-13页 |
| 1.2.2 半导体/金属纳米复合物催化制氢 | 第13-14页 |
| 1.2.3 太阳能电池 | 第14-15页 |
| 1.3 TiO_2半导体材料 | 第15-29页 |
| 1.3.1 晶型结构 | 第16-17页 |
| 1.3.2 制备方法 | 第17-21页 |
| 1.3.2.1 溶胶凝胶法 | 第19页 |
| 1.3.2.2 水热法 | 第19-20页 |
| 1.3.2.3 溅射法 | 第20-21页 |
| 1.3.3 TiO_2光催化剂 | 第21-24页 |
| 1.3.3.1 半导体纳米材料光催化技术 | 第21页 |
| 1.3.3.2 半导体催化技术在处理环境污染的发展 | 第21-22页 |
| 1.3.3.3 半导体光催化降解技术 | 第22-24页 |
| 1.3.4 TiO_2的改性方法 | 第24-29页 |
| 1.3.4.1 金属掺杂 | 第24-25页 |
| 1.3.4.2 非金属掺杂 | 第25-26页 |
| 1.3.4.3 金属/非金属共掺 | 第26页 |
| 1.3.4.4 半导体复合 | 第26-29页 |
| 1.4 本论文的选题依据和研究内容 | 第29-31页 |
| 1.5 参考文献 | 第31-46页 |
| 第二章 实验部分 | 第46-55页 |
| 2.1 实验所用的化学药品和实验仪器 | 第46-47页 |
| 2.1.1 实验药品 | 第46-47页 |
| 2.1.2 实验仪器一览表 | 第47页 |
| 2.2 制样仪器设备 | 第47-50页 |
| 2.2.1 溅射原理 | 第47-48页 |
| 2.2.2 磁控溅射系统及其工作原理 | 第48-49页 |
| 2.2.3 离子注入设备及原理 | 第49-50页 |
| 2.3 实验表征手段 | 第50-54页 |
| 2.3.1 形貌和结构表征 | 第50-53页 |
| 2.3.2 光电化学测试 | 第53页 |
| 2.3.3 膜厚测量 | 第53-54页 |
| 2.4 参考文献 | 第54-55页 |
| 第三章 碳掺杂二氧化钛薄膜的光电特性 | 第55-72页 |
| 3.1 引言 | 第55-56页 |
| 3.2 双靶磁控共溅射制备C掺杂TiO_2薄膜 | 第56-63页 |
| 3.2.1 薄膜晶格结构 | 第56-57页 |
| 3.2.2 薄膜成分 | 第57-59页 |
| 3.2.3 UV-Vis光谱 | 第59页 |
| 3.2.4 薄膜的表面形貌 | 第59-60页 |
| 3.2.5 薄膜的光电特性 | 第60-62页 |
| 3.2.6 小结 | 第62-63页 |
| 3.3 磁控溅射/等离子C注入法制备C掺杂TiO_2薄膜 | 第63-68页 |
| 3.3.1 C掺杂TiO_2薄膜的制备 | 第63页 |
| 3.3.2 晶体结构 | 第63-64页 |
| 3.3.3 薄膜成分 | 第64-66页 |
| 3.3.4 注碳TiO_2的光电化学特性 | 第66-68页 |
| 3.3.5 小结 | 第68页 |
| 3.4 本章小结 | 第68-69页 |
| 3.5 参考文献 | 第69-72页 |
| 第四章 Mo-C共掺TiO_2薄膜的光电特性研究 | 第72-89页 |
| 4.1 引言 | 第72-73页 |
| 4.2 Mo-TiO_2薄膜的光电化学特性 | 第73-77页 |
| 4.2.1 Mo-TiO_2薄膜的制备 | 第73页 |
| 4.2.2 Mo-TiO_2薄膜的实验结果和讨论 | 第73-77页 |
| 4.2.2.1 紫外可见光吸收谱 | 第73-74页 |
| 4.2.2.2 薄膜元素组成及其价态的XPS分析 | 第74-76页 |
| 4.2.2.3 XRD分析 | 第76页 |
| 4.2.2.4 光电化学特性 | 第76-77页 |
| 4.2.2.5 小结 | 第77页 |
| 4.3 (Mo,C)-TiO_2薄膜的光电化学特性 | 第77-85页 |
| 4.3.1 Mo-C共掺TiO_2薄膜的制备 | 第77-79页 |
| 4.3.1.1 Mo掺杂含量确定 | 第77-79页 |
| 4.3.1.2 C掺杂含量确定 | 第79页 |
| 4.3.2 Mo-C共掺TiO_2薄膜的结果和讨论 | 第79-84页 |
| 4.3.3 小结 | 第84-85页 |
| 4.4. 本章小结 | 第85-86页 |
| 4.5 参考文献 | 第86-89页 |
| 第五章 多层掺杂TiO_2薄膜光电化学特性 | 第89-100页 |
| 5.1 引言 | 第89-90页 |
| 5.2 多靶磁控共溅射制备多层掺杂TiO_2薄膜制备 | 第90-92页 |
| 5.2.1 多层膜结构 | 第90-91页 |
| 5.2.2 钼单掺和铝碳共掺多层TiO_2薄膜的制备 | 第91-92页 |
| 5.3 M_1型薄膜结构的光电流测试结果及结论 | 第92-93页 |
| 5.4 M_2型薄膜结构实验结果及讨论 | 第93-98页 |
| 5.4.1 M_2型结构中L_(Mo+c)层Mo+C掺杂含量 | 第93-94页 |
| 5.4.2 M_2型结构中不同浓度掺杂层的XRD分析 | 第94-95页 |
| 5.4.3 M_2型结构中不同多层结构的UV-Vis吸收谱 | 第95-96页 |
| 5.4.4 M_2型薄膜结构的光电特性 | 第96-98页 |
| 5.5 本章小结 | 第98-99页 |
| 5.6 参考文献 | 第99-100页 |
| 第六章 多沟道阵列Mo-TiO_2薄膜结构光电化学特性研究 | 第100-114页 |
| 6.1 引言 | 第100-101页 |
| 6.2 多沟道阵列Mo-TiO_2薄膜结构制备及光电化学特性研究 | 第101-109页 |
| 6.2.1 多沟道阵列Mo-TiO_2薄膜结构制备 | 第101-102页 |
| 6.2.2 样品沟道宽度和深度的检测 | 第102-104页 |
| 6.2.3 测试结果及讨论 | 第104-107页 |
| 6.2.4 沟道阵列模型解释 | 第107-109页 |
| 6.3 本章小结 | 第109-111页 |
| 6.4 参考文献 | 第111-114页 |
| 第七章 总结和展望 | 第114-117页 |
| 7.1 总结 | 第114-115页 |
| 7.2 展望 | 第115-117页 |
| 附录 攻读博士学位期间的科研成果 | 第117-118页 |
| 致谢 | 第118-119页 |
