氧化镍（NiO）薄膜是一种p型宽带隙半导体（3.6-4.0 eV），具有高透光率（>80%）、电致变色效应和反铁磁性。通过掺杂Li、Cu、Al等元素，可显著提升其导电性、调节带隙或增强催化活性。在光电与能源领域，可以作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层、电致变色智能窗材料及超级电容器电极；在传感器与催化领域，可以用于检测有害气体（如H₂、甲醛）和光催化降解污染物；此外，掺杂过渡金属（如Fe、Co）的NiO薄膜还可用于高密度磁性存储器件等。

我公司专业生产高性能氧化镍靶材(NiO)，具备优异溅射均匀性与稳定性，并可提供高纯度、高均匀性的掺杂靶材定制服务，规格、配比均可按需定制加工，以满足科研与工业级薄膜沉积需求：

一、薄膜功能特性

1.半导体特性

NiO是一种典型的p型宽带隙半导体（带隙3.6-4.0 eV），具有优异的化学稳定性和热稳定性。其薄膜的电导率较低（约10^-3 S/cm），通过掺杂可显著提升其导电性。

2.光电性能

NiO薄膜在可见光区具有高透光率（>80%），且表现出电致变色效应，可在电场作用下实现光学透过率的可逆调节。

3.磁学性能

NiO薄膜呈现反铁磁性，掺杂过渡金属（如Fe、Co）后可增强磁各向异性，适用于磁性存储器件。

4.掺杂NiO薄膜的特性与优化

通过掺杂不同配比的的不同材料，可调控NiO的物理化学性质：

·电学性能：掺杂Li、Cu等元素可提升载流子浓度，降低电阻率（如Li掺杂后电导率可提升至10^-1 S/cm）。

·光学带隙：Al、Mg掺杂可调节带隙（如Al掺杂使带隙增至4.2 eV），优化光电器件的光吸收效率。

·催化活性：掺杂Ag、Ru等贵金属可增强表面反应活性，适用于电解水制氢或污染物降解。

二、主要可制备器件及应用领域

1.光电与能源器件

·太阳能电池：作为钙钛矿太阳能电池的空穴传输层，提升器件稳定性与效率（如掺杂PTAA后效率达20%以上）。

·电致变色窗：利用其可逆光调制特性，用于智能节能玻璃。

·超级电容器：与碳材料复合后作为电极，兼具高比电容（>500 F/g）和循环稳定性。

2.传感器与催化领域

·气敏元件：对H₂、甲醛等气体敏感，响应时间<10秒。

·催化剂：用于有机污染物光催化降解（如掺杂TiO₂后对染料降解率>95%）。

3.磁性存储与涂层

·掺杂Fe、Co的NiO薄膜用于高密度磁存储介质。

·作为耐磨、耐腐蚀涂层应用于航空航天部件。

三、可供应的与NiO及其掺杂靶材配合使用的其它相关材料

与NiO及其掺杂薄膜配合使用的其他薄膜类型多样，具体取决于应用场景。以下为我公司可供应的主要材料分类及典型组合，更多其它相关材料欢迎您联系客服咨询：

1.透明导电氧化物（TCO）

ITO（掺锡氧化铟）与AZO（掺铝氧化锌）

·NiO薄膜常与TCO薄膜结合用于透明异质结器件，如NiO/ZnO:Al（AZO）结构，可制备透明二极管或光电传感器，利用TCO的高导电性和NiO的p型半导体特性实现电荷分离。

·在钙钛矿太阳能电池中，NiO作为空穴传输层与ITO透明电极配合，优化器件的光电转换效率。

FTO（掺氟氧化锡）

·用于电致变色器件中，NiO薄膜与FTO基底结合，通过电场调控光透过率，应用于智能窗或显示技术。

2.宽带隙半导体与光催化材料

ZnO与TiO₂

·NiO/ZnO异质结用于紫外光探测或气敏传感器，通过能带匹配增强光响应性能。

·掺杂NiO与TiO₂复合（如Ni-S共掺TiO₂）可提升光催化降解污染物的活性。

GaN与Al₂O₃

·与p型NiO结合用于深紫外光电器件，Al₂O₃作为保护层或界面修饰层，增强器件稳定性。

3.金属氧化物催化与传感材料

SnO₂与WO₃

·在电致变色器件中，NiO与WO₃形成互补显色体系，提高变色效率；SnO₂作为中间层增强电荷存储能力。

稀土掺杂氧化物（如La₂O₃）

·与NiO复合用于气敏元件，提高对甲醛、H₂等气体的选择性和响应速度。

4.尖晶石结构材料

尖晶石型氧化物（如NiAl₂O₄）

·通过高温煅烧NiO基前体获得，用于大孔催化薄膜或磁性材料。

5.功能涂层与保护层材料

SiO₂与Al₂O₃薄膜

·作为封装层或界面修饰层，保护NiO薄膜免受环境侵蚀，提升器件耐久性。

金属电极层（如Au、Ag、Pt）

·与NiO薄膜结合用于阻变存储器或传感器，以优化电接触性能。