氧化镍(NiO)是一种重要的过渡金属氧化物靶材,具有独特的电学、光学和磁学性能,广泛应用于电子器件、能源存储、催化等领域。以下是其核心特性和主要用途:
一、氧化镍靶材的特性
1. 电学性能
- 半导体性质:NiO是一种p型半导体,禁带宽度约为3.6-4.0 eV,适用于电子器件和传感器。
- 电阻可调:通过掺杂(如Li、Cu)可调节电阻率,用于忆阻器(RRAM)和阻变存储器。
2. 光学性能
- 可见光吸收强:在紫外-可见光区有较强吸收,适用于光电器件和太阳能电池。
- 电致变色效应:可在电场作用下改变颜色(透明↔深色),用于智能窗(Smart Window)。
3. 化学与热稳定性
- 耐腐蚀:在常温下化学性质稳定,耐酸碱腐蚀。
- 高熔点(~1955°C):适合高温溅射工艺(如磁控溅射、PLD)。
4. 磁学性能
- 反铁磁性(尼尔温度~523K),可用于自旋电子学(Spintronics)。
二、氧化镍靶材的主要用途
1. 电子与半导体器件
- 电阻式存储器(RRAM):利用NiO的阻变特性制造非易失性存储器。
- 透明导电薄膜(TCO):掺杂后可用于柔性显示和触摸屏。
- 气体传感器:对NO₂、CO等气体敏感,用于环境监测。
2. 能源存储与转换
- 锂离子电池(LIB):作为负极材料或固态电解质界面层。
- 超级电容器:高比电容,适用于储能设备。
- 太阳能电池:用作空穴传输层(HTL)或缓冲层。
3. 智能材料
- 电致变色器件(ECD):用于智能窗、防眩后视镜,调节透光率。
- 热致变色涂层:随温度变化颜色,用于节能建筑玻璃。
4. 催化与环保
- 光催化降解污染物:在紫外光下分解有机污染物(如染料、VOCs)。
- 燃料电池电极:提升氧还原反应(ORR)效率。
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