纳米二氧化钛薄膜具有制备简单、成本低廉、化学稳定性好且无毒的优点,是一种应用广泛的无机材料。针对TiO₂禁带宽度较宽,对可见光不敏感只对紫外光敏感的特性,我们研究纳米TiO₂薄膜的紫外光电响应特性,以期待做出成本低、性能高、响应快的紫外光探测器。本文采用溶胶凝胶法制备了TiO₂纳米晶,并采用浸渍提拉法在ITO导电玻璃上制备了多孔的TiO₂薄膜,通过XRD、红外光谱、光致发光谱、AFM、紫外可见吸收谱等手段对样品的晶型、结构、形貌、光学性质进行了测试。以制备好的TiO₂薄膜为工作电极,饱和甘汞电极为参比电极,铂丝为对电极,Na₂SO₄为电解液,制成了光电化学电池紫外光探测器,对TiO₂薄膜电极的光电特性进行了研究。研究表明锐钛矿相的TiO₂由于晶格内有较多的缺陷和位错,具有较多的氧空位来俘获光生电子,因而比金红石相有更强的光电活性。另外膜厚对光电流强度也有显著影响,膜层越厚,对紫外光的吸收越强,生成的电子空穴对越多,所产生的光电流也就越强。但达到一定厚度后,电子空穴复合的几率增加,光电流开始随膜厚的增大而逐渐减小。薄膜电极在310nm紫外光照射下有最佳光电流,且随着电极电位的增加,光电流有增强的趋势,当电位达到0.4V时,光电流达到饱和。光照瞬间,薄膜响应迅速,响应时间不到1s,光电流在100s内无变化。研究发现光电流的大小还与电解液浓度和PH值有关,电解液浓度较高,PH值较大时光电流较强。PEG的加入增加了薄膜表面的多孔结构,增大了薄膜与电解液的接触面积,为载流子的传输创造了有力条件,有利于光电性能的提高。在TiO₂薄膜中掺入了Ga³⁺离子制备了TiO₂-Ga电极。Ga³⁺的加入减小了晶粒尺寸并阻碍了相变的发生,掺杂后薄膜的光电活性比本征薄膜有所降低,且掺杂浓度越大,光生电流越小。这可能是因为Ga³⁺的掺杂会使TiO₂表面结构形成缺陷,这些缺陷成为光生电子空穴复合中心,从而降低了薄膜的光电性能。