CuO是窄禁带的p型半导体材料,在太阳能电池、气体传感器、光电化学电池等诸多领域都有广泛应用。其制备方法多样,其中,溶胶-凝胶法制膜工艺简单、成膜均匀,易于控制薄膜成分及微观结构。前驱体的组分是影响成膜与膜结构的主要因素,故本研究配制了三种不同Cu源的前驱体溶胶,再利用溶胶-凝胶旋涂技术制备得到不同微观形貌的CuO薄膜,并对其物相结构、表面形貌、光学及电学性能进行表征与分析。具体内容如下。其一,以二水合氯化铜（CuCl₂·2H₂O）为Cu源配制前驱体,制备了致密的CuO薄膜。研究发现,在500℃下退火,随着退火时间延长,CuO薄膜（111）/（200）择优取向生长越明显。退火后的CuO薄膜,结晶良好,形貌非常致密,光学与电学性能也比较良好,适合作为太阳能电池吸收层材料。另外,本实验中发现,前驱体中含有的Cl^-是CuO薄膜生长致密、结晶良好的重要因素之一。其二,以一水合醋酸铜（Cu（CH₃COOH）₂·H₂O）为Cu源配制前驱体,采用一种快速热解的热处理方式,制备出“虫洞”形貌的CuO薄膜,依据前面得出的结论,又在此前驱体中引入Cl^-,探究CuO薄膜形貌的变化情况,研究发现,在Cu（CH₃COOH）₂·H₂O为Cu源配制的前驱体中引入少量Cl^-后,所制备CuO薄膜变得致密、颗粒尺寸更大,且择优取向有明显改变,光学与电学性能更为优良。同时,还考察了热解温度对CuO薄膜结晶性、形貌以及光、电性能的影响。其三,以三水合硝酸铜（Cu（NO₃）₂·3H₂O）为Cu源配制前驱体制备CuO薄膜,发现其形貌既不是多孔形貌,也不够致密,但是薄膜表面相对最平坦。本部分研究中考察了热解温度对所制备薄膜性能的影响。同样,又在前驱体中引入了少量Cl^-。研究发现,相同制备条件下,形貌上发生了显著的变化,引入Cl^-的前驱体所制备CuO薄膜,形貌中表面的缝隙全部被“弥合”,颗粒间非常紧凑,变得尤为均匀、致密,颗粒变得更大,粗糙度也更大,颗粒的横向尺寸最高可达700 nm左右。总而言之,基于溶胶-凝胶法制备的CuO薄膜,通过控制前驱体组分,以快速热解、慢速退火的热处理方案,实现了不同形貌特征CuO薄膜的制备,有望将其应用于光电器件领域。