《Materials Chemistry and Physics》：Structural Evolution and Scaling Behavior of Chemically Deposited Co
3O
4 Films
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钴氧化物薄膜的化学沉积与表面重构机制研究，采用XRD、AFM和SEM分析发现退火后形成立方Co3O4为主并含次要相的异质结构，表面小团簇聚合成大结构呈现Boltzmann统计特征，为电子器件优化提供新思路。
Fatma Sarf|Emin Yakar|Mehmet Bay?rl?|Aykut Ilgaz
土耳其恰纳卡莱市恰纳卡莱十八日大学（Canakkale Onsekiz Mart University）及恰纳卡莱职业学院（Canakkale Vocational School）
摘要：
基于氧化钴的材料因其多样的结构和表面特性，在能量存储、传感和介电应用中得到广泛应用。在本研究中，通过化学浴沉积法在In2O3:Sn（ITO）基底上制备了超厚Co3O4薄膜，并随后在400°C下进行退火处理。利用XRD、AFM和FE-SEM技术系统地研究了该薄膜的结构特性、表面形貌及聚集行为。XRD分析证实形成了立方相的Co3O4，同时还存在次要的氧化钴和氢氧化钴相；通过多种分析模型评估了晶粒尺寸和内部应变。AFM观察结果显示退火导致表面重组，较小簇的移动性较高，并合并形成了更大、更稳定的聚集体。基于SEM的多尺度分析表明表面形貌由相互作用的和非相互作用的簇群组成。分形和尺度分析揭示了表面簇的复杂组织结构，这种结构受玻尔兹曼型统计规律支配。这些发现为理解Co3O4薄膜表面复杂性与结构演变之间的关系提供了重要见解，为优化其在电子和电化学应用中的性能提供了有用的框架。
章节摘录
引言
利用各种沉积技术制备的半导体超薄膜、薄膜、厚膜和超厚膜因其广泛的技术应用而受到关注，尤其是在电子、电化学和能源相关设备中。与超薄膜相比，超厚薄膜具有可扩展性、适用于大面积涂层工艺、制备过程相对简单以及结构稳定性更高等实际优势[1]。材料与方法
采用化学浴法制备了Co3O4超厚薄膜样品，具体工艺如下：所有化学品（Co(C2H3O2)2H2O（钴源）、NH2CONH2和KOH）以及分析纯级别的溶剂（乙醇、丙酮、正己烷）均直接使用，无需进一步纯化（Sigma Aldrich，纯度≥99.0%）。在沉积氧化钴薄膜之前对基底进行了标准清洗。沉积浴中含有0.15 M的钴前驱体及3.26 g的NH2结构特性
在400°C下退火1小时后，对未经处理的ITO基底及沉积薄膜进行了XRD分析，退火条件与薄膜相同。衍射图谱表明ITO的立方相（JCPDS No. 06-0416）结构在退火后保持稳定，未出现明显的相变或结构降解。主要衍射峰（尤其是（222）和（400）方向）仍然存在。结论
本研究尝试在400°C下退火的In:SnO2基底上沉积高结晶度的Co3O4薄膜。不同晶体学方法测量结果显示，晶粒尺寸和内在应变分别在93-139 nm范围内变化。由于钴氢氧化物未能完全氧化为氧化钴，导致表面存在分布不均匀的簇和颗粒，其尺寸也存在差异。CRediT作者贡献声明
Emin Yakar：撰写——审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、实验设计、研究实施、数据管理。Fatma Sarf：初稿撰写、结果验证、软件应用、数据分析、形式化分析、数据管理、概念构思。Aykut Ilgaz：审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化、实验设计、研究实施。Mehmet Bay?rl?：结果验证、实验监督、方法设计、研究资助、形式化分析、概念构思利益冲突声明
? 作者声明以下可能构成潜在利益冲突的财务利益或个人关系：
