| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 第一章 绪论 | 第14-27页 |
| 1.1 引言 | 第14-15页 |
| 1.2 离子注入技术在半导体材料制备和改性中的应用 | 第15-18页 |
| 1.2.1 离子注入技术概述 | 第15-16页 |
| 1.2.2 离子注入技术的特点和优势 | 第16页 |
| 1.2.3 离子注入的射程(LSS)理论 | 第16-17页 |
| 1.2.4 离子注入的程序模拟 | 第17-18页 |
| 1.3 光催化和光电化学制氢 | 第18-27页 |
| 1.3.1 半导体光催化理论基础 | 第18-23页 |
| 1.3.2 半导体光电化学理论 | 第23-27页 |
| 第二章 样品制备及表征方法 | 第27-43页 |
| 2.1 离子注入仪器和原理简介 | 第27-30页 |
| 2.1.1 金属蒸发真空多弧(MEWA)离子源 | 第27-29页 |
| 2.1.2 磁分析离子注入机 | 第29-30页 |
| 2.2 样品的制备参数 | 第30-32页 |
| 2.3 样品的实验表征和相关性能测试技术 | 第32-43页 |
| 2.3.1 吸收光谱 | 第32-33页 |
| 2.3.2 拉曼散射谱 | 第33-35页 |
| 2.3.3 光致发光谱 | 第35页 |
| 2.3.4 X射线光电子能谱 | 第35-37页 |
| 2.3.5 X射线衍射谱 | 第37-38页 |
| 2.3.6 扫描电子显微镜 | 第38-39页 |
| 2.3.7 透射电子显微镜 | 第39-40页 |
| 2.3.8 光电化学测试系统 | 第40-43页 |
| 第三章 Ti离子注入固相生长法制备TiO_2纳米薄膜及其性能研究 | 第43-60页 |
| 3.1 引言 | 第43-44页 |
| 3.2 实验部分 | 第44-45页 |
| 3.2.1 TiO_2纳米薄膜的制备过程 | 第44-45页 |
| 3.2.2 TiO_2纳米薄膜样品的测试表征 | 第45页 |
| 3.3 实验结果与讨论 | 第45-53页 |
| 3.3.1 光吸收谱表征 | 第45-46页 |
| 3.3.2 样品拉曼谱表征 | 第46-48页 |
| 3.3.3 样品XPS分析 | 第48-49页 |
| 3.3.4 样品表面形貌SEM表征 | 第49-50页 |
| 3.3.5 透射电子显微镜TEM表征 | 第50-51页 |
| 3.3.6 TiO_2薄膜固相生长过程机理讨论 | 第51-53页 |
| 3.4 离子注入制备TiO_2纳米薄膜的应用研究 | 第53-56页 |
| 3.4.1 光催化应用研究 | 第53-54页 |
| 3.4.2 抗菌性能研究 | 第54-55页 |
| 3.4.3 附着力测试研究 | 第55-56页 |
| 3.5 离子注入法制备TiO_2薄膜在不同衬底上的推广 | 第56-59页 |
| 3.6 本章总结 | 第59-60页 |
| 第四章 离子注入Ti片制备TiO_2及性能研究 | 第60-80页 |
| 4.1 金属Ti离子注入Ti片制备TiO2及其性能研究 | 第60-69页 |
| 4.1.1 引言 | 第60页 |
| 4.1.2 实验条件 | 第60-62页 |
| 4.1.3 实验结果和讨论 | 第62-68页 |
| 4.1.4 本部分小结 | 第68-69页 |
| 4.2 非金属N离子注入Ti片制备TiO_2及其性能研究 | 第69-80页 |
| 4.2.1 引言 | 第69页 |
| 4.2.2 实验条件 | 第69-71页 |
| 4.2.3 实验结果与讨论 | 第71-79页 |
| 4.2.4 本部分小结 | 第79-80页 |
| 第五章 He离子注入制备含纳米空腔TiO_2纳米杆阵列光电极及其在光解水制氢研究 | 第80-96页 |
| 5.1 引言 | 第80-81页 |
| 5.2 实验部分 | 第81-83页 |
| 5.2.1 TiO_2纳米杆的制备过程 | 第81-83页 |
| 5.2.2 光电化学测试 | 第83页 |
| 5.2.3 实验表征 | 第83页 |
| 5.3 结果与讨论 | 第83-95页 |
| 5.3.1 样品光电流测试结果 | 第83-87页 |
| 5.3.2 He离子注入TiO_2纳米杆的SEM和TEM表征 | 第87-90页 |
| 5.3.3 He离子注入TiO_2纳米杆后的XRD表征 | 第90页 |
| 5.3.4 紫外-可见光漫反射谱和XPS表征 | 第90-92页 |
| 5.3.5 光致发光谱表征 | 第92-93页 |
| 5.3.6 电化学阻抗谱测试 | 第93-94页 |
| 5.3.7 纳米空腔对电荷分离的机理解释 | 第94-95页 |
| 5.4 本章总结 | 第95-96页 |
| 第六章 高真空退火制备空位掺杂型同质结结构TiO_2纳米杆阵列的光电极及光解水制氢研究 | 第96-107页 |
| 6.1 引言 | 第96-97页 |
| 6.2 实验部分 | 第97-98页 |
| 6.2.1 空位掺杂型同质结结构TiO_2纳米杆阵列的制备过程 | 第97页 |
| 6.2.2 光电化学测试 | 第97页 |
| 6.2.3 实验表征 | 第97-98页 |
| 6.3 结果与讨论 | 第98-106页 |
| 6.3.1 高真空热退火处理后的样品形貌图 | 第98-99页 |
| 6.3.2 光电流强度和IPCE表征 | 第99-100页 |
| 6.3.3 GIXRD表征 | 第100-101页 |
| 6.3.4 光致发光谱PL表征 | 第101-102页 |
| 6.3.5 X射线光电子能谱XPS表征 | 第102-103页 |
| 6.3.6 紫外-可见光(UV-vis)漫反射和价带谱(Valence band)表征 | 第103-105页 |
| 6.3.7 阻抗谱(EIS)和塔菲尔曲线表征 | 第105页 |
| 6.3.8 高真空退火不同时间的样品对比 | 第105-106页 |
| 6.4 本章总结 | 第106-107页 |
| 第七章 总结与展望 | 第107-110页 |
| 参考文献 | 第110-122页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文 | 第122-124页 |
| 致谢 | 第124页 |
