研究目的
研究锑掺杂浓度对氧化亚铜薄膜结构、电学及光电化学性能的影响，用于光电化学应用。
研究成果
在Cu2O薄膜中，0.75 mol%的最佳Sb掺杂浓度可形成高度(111)取向的晶体，并改善其结构、电学和光学性能。在氮气氛围下773 K的后热退火处理进一步增强了光吸收能力和电导率，在无催化剂条件下实现了0.65 mA/cm2的光电流密度，展现出高效光电化学水分解的应用潜力。
研究不足
该研究仅限于ITO衬底上的电沉积Cu2O薄膜；由于导电衬底无法进行霍尔效应测量。过量Sb掺杂会导致沉淀问题，且退火过程中Cu2O的相稳定性令人担忧，因其可能氧化为CuO。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用电沉积法合成锑掺杂氧化亚铜薄膜，重点优化锑浓度和后热退火工艺。理论模型包括成核动力学与Mott-Schottky分析。
2：样品选择与数据来源：
使用ITO镀膜玻璃基底，经超声清洗。前驱体溶液包含硫酸铜、乳酸、氢氧化钠和硫酸锑。
3：实验设备与材料清单：
设备包括超声清洗器、恒电位仪（Princeton Applied Research Versastate4）、X射线衍射仪（Bruker AXS D8 Discover）、紫外-可见-近红外分光光度计（Varian Cary 5000）、I-V测试系统（HP-4145B）及退火炉。材料包括ITO基底、硫酸铜、硫酸锑、乳酸、氢氧化钠、铂网、Ag/AgCl参比电极、Na2SO4和磷酸钾。
4：4）、X射线衍射仪（Bruker AXS D8 Discover）、紫外-可见-近红外分光光度计（Varian Cary 5000）、I-V测试系统（HP-4145B）及退火炉。材料包括ITO基底、硫酸铜、硫酸锑、乳酸、氢氧化钠、铂网、Ag/AgCl参比电极、Na2SO4和磷酸钾。 实验步骤与操作流程：
4. 实验步骤与操作流程：基底经清洗后，在-0.5V电压、333K温度及pH10条件下进行不同锑浓度的电沉积，随后在氮气氛围中进行多温度热退火。表征手段包括XRD、I-V测试、透射率分析，以及采用线性扫描伏安法（LSV）、计时电流法和电化学阻抗谱（EIS）的光电化学分析。
5：5V电压、333K温度及pH10条件下进行不同锑浓度的电沉积，随后在氮气氛围中进行多温度热退火。表征手段包括XRD、I-V测试、透射率分析，以及采用线性扫描伏安法（LSV）、计时电流法和电化学阻抗谱（EIS）的光电化学分析。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：阻抗数据通过ZSimpWin软件分析，通过Mott-Schottky曲线计算电荷密度、电阻率、平带电位和载流子浓度。
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potentiostat
Versastate4
Princeton Applied Research
Used for potentiostatic cathodic-electrodeposition and photoelectrochemical analysis including linear sweep voltammetry and chronoamperometry.
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X-ray diffractometer
D8 Discover
Bruker AXS
Used for crystallinity and phase analysis of Cu2O thin films with XRD scans.
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UV-VIS-NIR spectrophotometer
Cary 5000
Varian
Used to measure transmittance of the films.
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current-voltage measurement system
HP-4145B
HP
Used for I-V measurements to characterize electrical properties.
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furnace
Used for post-thermal annealing of samples under nitrogen gas.
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ultrasonic sonicator
Used for cleaning substrates with acetone, ethanol, and DI water.
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