稀土改性的钨酸盐发光薄膜的原电池电化学制备技术研究

AWO4(A=Ca, Sr, Ba)是重要的光电功能材料，尤其在激光技术、发光与探测等领域应用广泛。为了适应功能器件的微型化发展要求，材料的薄膜化及其硅基集成势在必行。虽然电解方法（如恒电流，恒电位等）在制备该类薄膜材料时具有无需退火处理等优点，但反应动力学研究表明，该类材料完全可以利用具有零能耗特点的原电池电化学技术来合成。由于稀土离子在碱性溶液中浓度极低，故钨酸盐薄膜的稀土掺杂需另辟蹊径。本研究以溅射法制备的钨薄膜（衬底为硅）为工作电极，通过研究速度决定步骤，探索出在原电池条件下控制电沉积速度的有效方法――设计阴极反应法，即改变氧化剂的种类；并且，采用制造空位―再吸附途径（即逆离子交换法）实现薄膜的稀土掺杂；还将研究晶体的生长习性，实现形貌的控制。本研究有助于形成具有自主知识产权的工艺新技术和新应用，不仅具有重要的科学价值，还对钨、稀土资源的高效、绿色开发具有深远的意义。