【外延论文】不同厚度的 Ga₂O₃ 薄膜在紫外光下的光催化性能提升

      由土耳其锡瓦斯共和国大学的研究团队在学术期刊 Catalysis Letters 发布了一篇名为Enhancement of Photocatalytic Performance of Ga₂O₃ Films with Different Thicknesses Under UVC Light（不同厚度的 Ga₂O₃ 薄膜在紫外光下的光催化性能提升）的文章。

摘要

      光催化氧化是一种很有前途的降解水中有毒有机污染物的绿色技术，它提供了一种主要产生二氧化碳和水等无害副产品的生态友好型替代方法。该研究采用射频磁控溅射技术合成了不同厚度的氧化镓（Ga₂O₃）薄膜，以优化其用于环境修复的光催化效率。对薄膜进行了结构和光学表征，发现薄膜厚度与光带隙之间存在明显的相关性。值得注意的是，带隙随着厚度的增加而缩小，未退火薄膜的带隙从 5.13 到 4.95 eV，而在 500 °C 下退火的薄膜的带隙从 5.03 到 4.91 eV。根据 XRD 结果，在 500 °C 下生成的 342.4 nm Ga₂O₃ 薄膜中，在 35.9° 和 63.78° 处观察到衍射峰。这些峰分别对应于 β-Ga₂O₃ 相的（111）和（403）面。通过在紫外线照射下降解有机污染物来评估光催化活性，未退火的 126.1 nm 薄膜和退火的 342.4 nm 薄膜达到了峰值。这些结果表明，精确控制薄膜厚度和热处理可以显著提高光催化性能。研究证实，Ga₂O₃ 是一种高度稳定、高效的光催化剂，在可持续水净化和先进光电应用（如紫外光探测器和太阳能辅助催化系统）方面具有巨大潜力。

原文链接：

https://doi.org/10.1007/s10562-025-05032-6