钟 敏，李红杰，邵珠峰

(1.渤海大学新能源学院，锦州 121013;2.辽宁省光电功能材料与检测重点实验室，锦州 121013)

1 引 言

自1972年Fujishima等[1]发现，光辐照TiO2半导体光阳极，可裂解水产生氢气这一现象，光裂解制氢和光催化降解等光电化学(PEC)性质被视为解决环境污染和能源短缺问题途径之一。其中，ZnO半导体以其稳定物化性能、无毒害安全性以及丰富自然界储量，被看做是TiO2半导体最佳替代品；但由于ZnO带隙为3.2 eV，仅能被占总太阳光能5%的紫外光所激发[2]，因此，如何进一步提高宽带隙半导体(WBS)的PEC性能，仍是该领域亟待研究的问题。

WBS材料的PEC过程，实质是光生载流子参与的氧化-还原电荷转移过程；PEC效率的提高与光生载流子的电荷转移过程有着紧密联系。为改善WBS的PEC性能，与窄带隙半导体复合(NBS)，构筑NBS-WBS半导体异质结，是提高WBS的PEC效率一种有效途径[3]；常见半导体异质结包括I型和II型两种类型[4]，II型异质结相比较I型具有更强内建电场势，因此更加有利于光生载流子分离，从而减少复合几率[5]。多孔硅(PS)是带隙为2.2 eV的间接带隙P型半导体[6]，其光吸收谱恰好处于可见光谱范围(≤ 565 nm)；因此，多孔硅阵列(PSA)薄膜以其高的比表面积和优良的有机分子吸附性能，得到各国研究人员的广泛关注。

本文采用在成功构筑ZnO-PSA II型异质结纳米复合结构的基础上，通过稳态和纳秒时间分辨瞬态光谱(NTRT-PL)，揭示了光生载流子在ZnO-PSA半导体异质结界面电荷转移过程，从而为我们设计结构稳定且具有较高PEC活性材料奠定理论和实验基础。……