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2024年 第53卷 第5期
刊出日期：2024-05-15

　　硒化镉（CdSe）晶体是一种Ⅱ-Ⅵ半导体材料，在高能射线探测、中红外激光、非线性光学等领域有着重要的应用价值。中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所黄昌保等采用自主研发的双温区真空石墨加热单晶炉，通过钼坩埚密封布里奇曼法成功生长出了Cr²⁺:CdSe和Fe²⁺:CdSe晶体，晶体尺寸达φ51 mm×110 mm，具有过渡金属离子掺杂浓度可控、掺杂均匀、晶体品质高等优点。相关研究成果已经在《人工晶体学报》2024年第4期“研究快报”栏目发表。

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综合评述

顶部籽晶溶液法生长碳化硅单晶及其关键问题研究进展

顾鹏, 雷沛, 叶帅, 胡晋, 吴戈

2024, 53(5):  741-759. 

摘要 ( 236 )   PDF (17486KB) ( 364 )  

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因其优异的物理特性,第三代半导体碳化硅(SiC)材料在高温、高频、高压及大功率电力电子器件和射频微波器件领域具有非常明确的应用前景。受限于自身技术特点,利用传统的物理气相输运(PVT)法制备SiC晶体仍面临许多技术挑战,难以满足当前电子器件对大尺寸、高质量和低成本SiC单晶衬底的迫切需求。顶部籽晶溶液(TSSG)法可以在更低的温度和近热力学平衡条件下实现SiC晶体制备,能够显著弥补PVT法的不足,正逐渐成为极具竞争力的低成本、高质量SiC单晶衬底创新技术之一。本文首先阐述了TSSG法生长SiC晶体的理论依据,并给出了各工艺环节要点,然后归纳了TSSG法生长SiC晶体的主要技术优势,梳理了国内外在该技术领域的研究现状并重点讨论了TSSG法生长SiC晶体关键技术问题、产生机制,以及可能的解决途径等。最后,对TSSG法生长SiC晶体的未来发展做出展望。

研究论文

掺铈Cs₂BaBr₄晶体的生长和闪烁性能研究

殷洁, 张小强, 陈灿, 潘建国

2024, 53(5):  760-765. 

摘要 ( 90 )   PDF (3595KB) ( 64 )  

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以高纯度BaBr₂、CsBr、CeBr₃为原料,采用高温固相反应法合成了Cs₂BaBr₄∶1%Ce³⁺多晶料,并通过坩埚下降法生长了Cs₂BaBr₄∶1%Ce³⁺晶体。将晶体切割研磨抛光后得到不同厚度的Cs₂BaBr₄∶1%Ce³⁺晶片。对晶体进行了物相分析,XRD图谱表明晶体为一致熔融物,且无相变。研究了晶体的闪烁性能,测试了光学透射率、光致发光、X射线激发发光、多通道gamma能谱、衰减时间。与LaBr₃晶体对比,分析了晶体的吸湿性。结果表明,晶体的光学透过率接近80%,在一定波段的紫外光及X射线的激发下,晶体在349与372 nm波长有发射峰。¹³⁷Cs源伽马射线的激发下,能量分辨率为11%,在紫外激发下,晶体衰减时间为21.9 ns。晶体的吸湿性比LaBr₃晶体有大幅改善。

AlN/β-Ga₂O₃HEMT直流特性仿真

贺小敏, 唐佩正, 张宏伟, 张昭, 胡继超, 李群, 蒲红斌

2024, 53(5):  766-772. 

摘要 ( 98 )   PDF (7557KB) ( 74 )  

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本文利用器件仿真软件对AlN/β-Ga₂O₃高电子迁移率晶体管(HEMT)器件的直流特性进行研究。由于AlN具有很强的极化效应,在AlN/β-Ga₂O₃异质结界面处产生高浓度二维电子气(2DEG),使AlN/β-Ga₂O₃异质结基HEMT具有更加优越的器件性能。理论计算得到AlN/β-Ga₂O₃异质结界面处产生的面电荷密度为2.75×10¹³ cm^-2。通过分析器件的能带结构、沟道电子浓度分布,研究AlN势垒层厚度、栅极长度、栅漏间距,以及金属功函数等参数对器件转移特性和输出特性的影响。结果表明:随着AlN势垒层厚度的增大,阈值电压减小,最大跨导减小,沟道电子浓度增大使饱和漏电流增大;随着栅极长度缩短,跨导增大,当栅极长度缩短至0.1 μm时,器件出现了短沟道效应,并且随着栅极长度的缩短,栅下沟道区电子浓度增大,而电子速度基本不变,导致饱和漏电流增大,导通电阻减小,并且器件的饱和特性变差;随着栅漏间距的增大,跨导增大,沟道区电子浓度不变,而电子速度略有增加,导致饱和漏电流增大;肖特基栅金属功函数的增加会增大阈值电压,不会改变器件跨导,沟道电子浓度减小导致饱和漏电流减小。上述结论为后面的器件的优化改进提供了理论依据。

重掺杂P型SiC的熔融KOH刻蚀行为研究

程佳辉, 杨磊, 王劲楠, 龚春生, 张泽盛, 简基康

2024, 53(5):  773-780. 

摘要 ( 110 )   PDF (7936KB) ( 129 )  

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本文采用熔融KOH刻蚀方法详细研究了液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶体中的位错情况,探究了时间、温度变化对液相法生长的重掺杂P型6H-SiC晶片表面刻蚀的影响。当提高腐蚀时间或腐蚀温度时,晶片表面的腐蚀坑尺寸均表现出不同程度的增加,过高的温度及长时间刻蚀均导致过腐蚀现象的发生。根据不同腐蚀条件下腐蚀坑的形貌与分布,确定出刻蚀重掺杂P型6H-SiC晶片的最佳工艺参数。利用晶片在不同温度下的腐蚀速率变化关系及阿伦尼乌斯公式计算出晶体的反应活化能为10.59 kcal/mol。最后,对穿透型螺位错(TSD)和穿透型刃位错(TED)的形貌、尺寸和内部结构进行了详细的表征和分析,结果表明P型6H-SiC晶体中腐蚀坑的倾角与腐蚀时间无关。

VGF法磷化铟单晶炉加热器对炉内热场分布影响的研究

艾家辛, 万洪平, 钱俊兵, 韦华

2024, 53(5):  781-791. 

摘要 ( 91 )   PDF (13374KB) ( 53 )  

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磷化铟(InP)是一种重要的化合物半导体,在通信、航空航天和人工智能等领域具有广泛的应用。InP单晶生长质量的优劣取决于其生长炉内热场的稳定与温控。InP晶体工业生产中广泛采用的垂直梯度凝固(VGF)法是在磷化铟单晶生长炉中构建高温、封闭、稳定及可控的热场,但因炉内缺乏直接观测和完整的参数监测手段,利用计算机数值仿真对炉内晶体生长的温度场进行科学分析,以获取最佳的生长温控条件,俨然成为有效且重要的方法。本文基于ANSYS有限元软件及炉内元件实测参数,建立了InP单晶生长系统热场三维物理和数学模型,基于磷化铟单晶生长过程中的温度离散数据,对所建模型对比和验证,获得了与实际生产温度数据吻合良好的效果(温度偏差控制在3%以内),验证了所建模型的有效性。基于此模型,本文对生产条件下四段加热器温度波动对热场分布影响进行了探讨,并对炉内四段加热器的温度波动对炉内低温区、高温区及料管中心温度影响规律进行了研究,所得结论对揭示工业生产过程中InP单晶炉热场的分布规律及调节方法具有一定的指导意义。

拉晶工艺参数对N型单晶硅氧含量的影响研究

柴晨, 张军, 王玉龙, 韩庆辉, 李怀铭

2024, 53(5):  792-802. 

摘要 ( 81 )   PDF (10959KB) ( 70 )  

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TOPCon电池基板是以N型硅片为主,N型硅片的氧含量在一定程度上影响着TOPCon电池的转换效率。本文采用直拉法进行单晶硅的拉制,通过调整埚转、氩气流量和炉压来研究拉晶工艺参数对N型单晶硅氧含量的影响。数值模拟分析和实验结果表明:坩埚转速的增加会抑制浮力-热毛细漩涡,减少熔体界面处SiO的挥发,提高硅熔体内部和单晶硅棒氧含量;增大氩气流量和降低炉压可增大熔体界面处SiO的质量流量,有效促进SiO挥发,减少固液界面处氧含量,从而降低单晶硅棒氧含量。根据单晶硅氧含量测试和EL检测结果可知,坩埚转速5 r/min、氩气流量100 L/min和炉压1 200 Pa时拉制的N型单晶硅氧含量最低,电池端同心圆比例也是最低的。本文研究结果可为N型单晶硅棒降氧提供一定思路。

适用于太阳能电池的新型无铅四元硫碘化物优异光电性能的第一性原理研究

王蕾蕾, 尹振华, 张蕴可, 刘磊, 陈名

2024, 53(5):  803-809. 

摘要 ( 41 )   PDF (4159KB) ( 17 )  

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有机-无机混合卤化钙钛矿因优异的光电性能和制备简易而受到了许多国内外科研人员关注。然而,有机-无机杂化卤化钙钛矿的稳定性不佳和铅的毒性限制了其商业应用。四元硫碘化物,由于ns²孤对阳离子和更强的金属-硫键,具有适当的带隙、高介电常数和良好的稳定性。本文提出了一种新的四元硫碘化物材料Ba₂BiS₂I₃以解决铅基钙钛矿所面临的稳定性和毒性问题。通过第一性原理计算,确定了该材料具有适当太阳能电池带隙、高介电常数、较小的有效质量和低激子结合能,有潜力成为新的优异光伏材料。此外,计算预测这些材料具有出色的光吸收性能。Ba₂BiS₂I₃的理论光谱极限最大效率超过28%。这项研究为无铅四元硫碘化物用于新的光伏材料提供了可能性。

硅包覆碳点基柔性发光太阳能聚光器的制备与性能研究

豆永亮, 张宇飞, 聂诚, 任卫杰, 宋凯, 孟帅, 张瑞, 李坤, 秦振兴, 王凯悦

2024, 53(5):  810-817. 

摘要 ( 53 )   PDF (9619KB) ( 9 )  

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碳点由于环境友好、经济适用、合成方法简单及光学性能优异而在发光太阳能聚光器领域受到越来越多的关注。然而,碳点与亲水性聚合物波导材料相容作为发光基质时,多数碳点在聚合物中的相容性差,以及亲水聚合物的易脆性等问题严重限制发光太阳能聚光器的实际应用。为了解决这些问题,本文利用3-氨丙基三乙氧基硅烷的水解缩合,与邻苯二甲酸、邻苯二胺共同合成了一种斯托克斯位移为150 nm、量子产率为10.94%,且具有良好分散性和相容性的亮黄色发射硅包覆碳点;同时,以具有良好相容性、高柔韧性的聚二甲基硅氧烷为波导材料,二者结合制备出一系列尺寸为3 cm×3 cm×0.1 cm,不同质量百分比的硅包覆碳点柔性发光太阳能聚光器,其中,性能最佳的太阳能聚光器能量转换效率可达1.05%。这项工作将硅包覆碳点与聚二甲基硅氧烷的优势相结合,对发光太阳能聚光器实际应用有潜在价值。

TOPCon太阳电池单面沉积Poly-Si的工艺研究

代同光, 谭新, 宋志成, 郭永刚, 袁雅静, 倪玉凤, 汪梁

2024, 53(5):  818-823. 

摘要 ( 98 )   PDF (3138KB) ( 50 )  

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目前隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)电池制造技术越来越成熟,所耗成本不断降低。行业内普遍采用低压化学气相沉积(LPCVD)方式进行双面沉积或单面沉积。单面沉积存在Poly-Si绕镀问题,严重影响电池片转化效率和外观质量,同时正面绕镀层去除难度较大,在用碱溶液去除绕镀层的同时,存在绕镀层去除不彻底或者非绕镀区域P⁺层被腐蚀的风险,导致P⁺发射极受损,严重影响电池片外观质量与性能。双面沉积可避免上述问题,但产能减少一半,制造成本增加。本文对单面沉积Poly-Si工艺及绕镀层去除工艺进行研究,在TOPCon电池正面及背面制作了一层合适厚度的氧化层掩膜,搭配合适的清洗工艺、去绕镀清洗工艺,既可有效地去除P⁺层绕镀的Poly-Si,也可很好地保护正面P⁺层及背面掺杂Poly-Si层不受破坏,同时可大幅提升产能。

形貌调控及掺杂改性对TiO₂催化剂光催化性能的影响

王丹丹, 刘文强, 赵林, 李超, 李世杰

2024, 53(5):  824-832. 

摘要 ( 46 )   PDF (7036KB) ( 21 )  

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为了改善TiO₂光催化活性,通过溶胶-凝胶法制备了介孔TiO₂、C/TiO₂、Nd/TiO₂和C/Nd/TiO₂,并以聚苯乙烯(PS)胶晶为模板剂制备了多级有序C/Nd/TiO₂催化剂。利用SEM、XRD、XPS、UV-Vis DRS和N₂吸附-脱附等表征手段对所制备的催化剂性能进行分析。在模拟可见光条件下研究了所制备催化剂材料对甲基橙溶液的光催化性能。结果表明,锐钛矿型多级有序C/Nd/TiO₂催化剂表面形貌排列整齐,内部具有交联的孔道结构,大孔形状表现出六边形结构,产生良好的开放性,较大的比表面积和孔容积为传质提供了较大的空间。非金属C和稀土金属Nd通过相互协同作用,使多级有序C/Nd/TiO₂的禁带宽度变窄,从而表现出良好的光催化活性,在光照210 min时,其光催化脱色率可达81.15%。

红色荧光粉CaWO₄∶Eu³⁺,Bi³⁺的制备和光学性能的研究

蔡小勇, 姜洪喜

2024, 53(5):  833-840. 

摘要 ( 46 )   PDF (6262KB) ( 15 )  

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本文采用高温固相法合成了一系列红色荧光粉CaWO₄∶Eu³⁺,Bi³⁺。通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜和荧光分光光度计等手段,对样品的晶体结构、微观形貌、光学性能、能量传递方式、荧光寿命和热稳定性进行了表征。结果表明,当Eu³⁺和Bi³⁺的掺杂浓度分别为7%和2%时(摩尔分数),荧光粉红色发光(615 nm)最强,理论计算得到荧光粉的平均颗粒尺寸为50.27 nm,这与电子显微镜观察结果相符合。能量传递方式以电偶极-电四极相互作用为主,对CaWO₄∶7%Eu³⁺,yBi³⁺(y=0~6%)系列荧光粉进行了荧光寿命测量,发现它们荧光寿命基本相同,都在0.56 ms左右。对CaWO₄∶7%Eu³⁺,2%Bi³⁺荧光粉在不同温度下的光谱进行比较,并且计算相应的色度坐标,当温度升高时,色度坐标整体左移,发光强度有所变弱,但整体来说热稳定性较好。较好的热稳定性和明亮红光发射表明该荧光粉可以作为潜在商用红光荧光粉。

化学气相沉积制备高c轴取向的BiOI薄膜

徐玉琦, 李晴雯, 钟敏

2024, 53(5):  841-847. 

摘要 ( 71 )   PDF (13368KB) ( 38 )  

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碘氧化铋(BiOI)由于低毒性、对点缺陷的耐受性和较强的吸光能力而应用在光催化、光伏和光电探测器领域。本文采用化学气相沉积(CVD)方法,以BiI₃粉末作为蒸发源,O₂/Ar作为反应气体,在钠钙玻璃基底上沉积BiOI薄膜,并通过研究蒸发源温度和沉积时间对薄膜物相和形貌的影响,分析了BiOI薄膜的生长机理。结果表明CVD方法制备的BiOI薄膜属于四方晶系,具有高c轴取向的特点。c轴取向的薄膜平行于基底生长,其结晶性、透过率及缺陷性能等都与蒸发温度和沉积时间密切相关。当蒸发温度为370 ℃、沉积时间为20 min时,BiOI薄膜的晶化最好,透过率最低,缺陷最少。

铟锡氧(ITO)和氟锡氧(FTO)透明导电薄膜的表征与分析

初学峰, 黄林茂, 张祺, 谢意含, 胡小军

2024, 53(5):  848-854. 

摘要 ( 56 )   PDF (6021KB) ( 18 )  

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本文以射频(RF)磁控溅射方法制备的ITO薄膜和购置的ITO及FTO薄膜为研究对象,通过紫外可见分光光度计表征薄膜样品的透射率,结果表明ITO和FTO薄膜均展现出良好的光学透过率。采用扫描电子显微镜(SEM)观察薄膜样品的表面形貌,所有薄膜样品的表面较为均匀。通过X射线光电子能谱仪(XPS)表征薄膜样品表面的元素、组成、价态和电子态信息,结果表明制备方式与退火处理等因素影响了薄膜样品表面的元素组成与价态,这些信息与薄膜的电学和光学性能具有一定的关联。上述研究结果可以为新型透明导电薄膜的设计和性能提升提供参考。

常压无氯盐溶液制备α-CaSO₄·0.5H₂O晶体研究

李雪礼, 郭静静, 霍腾飞, 白佳乐, 张琰图

2024, 53(5):  855-863. 

摘要 ( 52 )   PDF (20592KB) ( 13 )  

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本文以Na₂SO₄溶液为反应介质,研究了反应温度、反应时间、液固比、pH值、Na₂SO₄质量分数对α-CaSO₄·0.5H₂O生成的影响。结果表明,在Na₂SO₄质量分数为12.5%,液固比为5∶1,pH值为7,反应温度为97 ℃,反应时间为4 h的条件下,制备出平均长度46.0 μm、平均长径比17.23、形貌均一的α-CaSO₄·0.5H₂O晶体。常压无氯盐溶液方法克服了氯离子腐蚀工业设备、污染环境等缺点,为高值化利用磷石膏提供重要的技术支持。

低温碳化法制备高分散性纳米碳酸钙的研究

邢佳斌, 李威, 贾松岩, 马亚丽, 李雪, 郑强

2024, 53(5):  864-872. 

摘要 ( 47 )   PDF (17050KB) ( 21 )  

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以石灰石为原料,采用低温碳化法制备了高分散性纳米碳酸钙。通过XRD、SEM、TEM等对纳米碳酸钙样品进行表征,考察了浆料比、碳化温度、CO₂通气速率、陈化时间、晶型控制剂对纳米碳酸钙粒径和分散程度的影响。研究结果表明,制备纳米碳酸钙的最佳工艺条件为:浆料比为5%,碳化温度为15 ℃,CO₂通气速率为200 mL/min,陈化时间2 h,并选用ZnCl₂为添加剂。在此条件下,制得晶粒尺寸为25~35 nm、分布均匀的立方体状纳米碳酸钙。结合Materials Studio对纳米碳酸钙的生长机理进行了分析,结果表明:碳酸钙的(104)和(116)2个晶面具有热力学稳定性,最终会成为顽强显露的晶面,促使生成立方体型纳米碳酸钙。

钛基材Pt涂层接触电阻及耐蚀性能研究

宋洁, 梁丹曦, 岳骆, 徐桂芝, 胡晓, 常亮, 徐超

2024, 53(5):  873-881. 

摘要 ( 41 )   PDF (14544KB) ( 15 )  

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质子交换膜(PEM)电解制氢系统因具有宽范围、快速动态响应能力,在新能源消纳、电网调峰等领域具有广阔的应用前景。为了提升制氢电解堆电传输性能,降低接触电阻,本文利用磁控溅射技术制备了钛毡和钛板上的Pt涂层,并对这些涂层进行了研究,探究了制备工艺对薄膜的微观结构、传输性能和耐蚀性能的影响。研究发现,最佳磁控溅射工艺包括等离子清洗时间20 min,溅射时间10 min,以及溅射功率100 W。在接触电阻方面,镀有铂的钛毡表现出优异的接触电阻性能。通过SEM和EDS测试分析,发现随着功率和时间的增加,Pt颗粒的尺寸逐渐增大。然而,当颗粒尺寸过大时,Pt颗粒之间发生相互挤压,导致微小裂纹的产生,从而影响Pt涂层耐蚀性能。这些研究结果对于优化PEM制氢电解堆的性能,提高其稳定性具有重要意义。

K_0.5Na_0.5NbO₃掺杂对0.94Bi_0.5Na_0.5TiO₃-0.06BaTiO₃陶瓷储能性能的影响

苗健, 邵辉, 曹瑞龙

2024, 53(5):  882-888. 

摘要 ( 39 )   PDF (10912KB) ( 18 )  

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采用传统固相反应法制备了K_0.5Na_0.5NbO₃(KNN)掺杂的无铅介电储能陶瓷BNT-BT-KNN,其组分配比为0.94Bi_0.5Na_0.5TiO₃-(0.06-x)BaTiO₃-xK_0.5Na_0.5NbO₃(BNT-BT+xKNN, x=0.00~0.04),并研究了KNN掺杂对BNT-BT基陶瓷材料晶相、微观结构、介电、铁电性能及储能的影响。结果表明:在1 150 ℃温度下烧成后的陶瓷样品具有纯的钙钛矿结构,且样品的晶粒均匀致密;介电温谱显示,添加KNN后的BNT-BT铁电陶瓷在T_m处的介电峰进一步宽化,表现出更好的温度稳定性和弛豫性;同时随着KNN掺杂量的增加,样品的电滞曲线(P-E曲线)逐渐由“宽胖型”向“细长型”转变,样品的剩余极化强度(P_r)逐渐降低,从而进一步提高了BNT-BT陶瓷的储能性能。在2 kV/mm的场强下,x=0.03时测得样品的储能密度最佳W_rec=0.048 J/cm³,对应的储能效率η=43%,显示该材料在储能电容器上具有良好的应用潜力。

SiC纳米线改性C/C复合材料的制备及其电磁波吸收性能研究

桂凯旋, 罗祥洁, 刘方瑜, 赵晓玉

2024, 53(5):  889-898. 

摘要 ( 35 )   PDF (21993KB) ( 26 )  

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C/C复合材料因低密度、耐高温等特性在航空航天材料方面具有很广泛的应用,通过改性的方法提高该类材料的电磁波吸收性能有望拓宽其应用领域。本文以酚醛树脂、Si和SiO₂粉体,以及催化剂二茂铁为原料,采用先驱体浸渍裂解法制备C/C复合材料,然后通过化学气相反应法在C/C复合材料中生成SiC纳米线(SiC_nw),制备出SiC_nw改性C/C复合材料(SiC_nw/C/C)。研究了C/C和SiC_nw/C/C复合材料的结构与性能,探讨了SiC_nw含量对C/C复合材料电磁波吸收性能的影响。结果表明,通过本方法可在C/C复合材料中成功引入具有核壳结构的SiC_nw,并且随着SiC_nw含量增加,C/C复合材料的电磁波吸收性能显著提升。当SiC_nw含量为15.4%(质量分数)时,SiC_nw/C/C复合材料在厚度为2.07 mm处的最小反射损耗值为-38.02 dB,明显低于同类其他材料,表现出优异的电磁波吸收性能。本文研究制备的SiC_nw/C/C复合材料可为高性能碳/陶复合材料的制备提供技术和理论支撑。

(ZrCa)_xY_2-2xW₃O₁₂固溶体吸水性及热膨胀性能研究

王献立, 付林杰, 于占军, 陈冬霞, 段向阳

2024, 53(5):  899-903. 

摘要 ( 38 )   PDF (3916KB) ( 10 )  

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采用固相烧结法制备出(ZrCa)_xY_2-2xW₃O₁₂(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9和1.0)固溶体,并利用XRD、拉曼光谱、热分析及热膨胀仪对材料的结构、吸水性及热膨胀性进行研究。结果表明,随着(ZrCa)⁶⁺含量的增加,固溶体的吸水性明显降低,结晶水释放后,该系列固溶体的热膨胀系数呈规律性变化。当x=0.6时,(ZrCa)_0.6Y_0.8W₃O₁₂为近零膨胀,且其线性热膨胀系数a_l为2.79×10^-7 K^-1(453~1 000 K)。

CoSe₂-CuSe₂NF双功能电催化剂的制备及其电解水性能的研究

王子晨, 陈拥军, 骆丽杰, 张雪艳

2024, 53(5):  904-912. 

摘要 ( 41 )   PDF (15864KB) ( 17 )  

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随着环境污染日益严重、不可再生资源日益枯竭,对清洁、可再生能源的开发非常重要。利用电解水析氢(HER)和析氧(OER)技术生产氢气和氧气,是一种高效、无污染的制备清洁能源的方法。但是,商业贵金属电催化剂价格昂贵、地球丰度低,因此,开发价格低廉、高活性、高稳定性的非贵金属电催化剂意义重大。本研究利用水热法成功制备出一系列具有纳米花结构的双功能电催化剂(CuSe₂-CoSe₂(1∶1)NF、CuSe₂-CoSe₂(3∶1)NF、CuSe₂-CoSe₂(1∶3)NF),通过一系列的表征对催化剂的结构、形貌、元素组成、元素价态进行分析。研究发现CuSe₂-CoSe₂NF双金属硒化物中CoSe₂和CuSe₂相互协同作用,促进电子转移,提高电解水性能。此外,CuSe₂-CoSe₂NF纳米花结构具有较大的比表面积(808 m²/g),暴露更多的活性位点数,进一步提升了催化剂的电化学性能。结果表明,CuSe₂-CoSe₂(1∶1)NF催化剂在1 mol/L KOH电解液、电流密度为10 mA·cm^-2时,HER和OER的过电位为42和204 mV,可持续稳定工作100 h,与商业Pt/C和RuO₂性能接近。