水溶液法制备ZnO薄膜的研究涉及了化学溶液沉积技术，这是一种制备氧化锌薄膜的方法，特别是采用硝酸锌和氨水作为前驱体的水溶液化学法。该研究由刘辉和靳正国完成，发表在天津大学材料科学系，旨在探讨在低温条件下，如何通过水溶液法在玻璃基底上外延生长出ZnO棒状晶薄膜，并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)技术对薄膜进行表征分析。
从文章中提取的要点可以总结为以下几个知识点：
1. 氧化锌(ZnO)的基本性质和应用：ZnO薄膜因其宽的禁带宽度（3.37eV）、大的激子束缚能（60meV）和高的比表面积，被广泛应用于包括异质结太阳能电池、气敏传感器、紫外光探测器、光催化材料、缓冲层、单片集成、表面声波器件、发光显示器件、光子晶体、压敏元件和压电器件等多个领域。这些性质和应用表明了ZnO在现代半导体材料中的重要地位。
2. 制备ZnO薄膜的不同方法：目前存在多种制备ZnO薄膜的方法，包括喷雾热分解法、金属有机物化学气相沉积法（MOCVD）、溶胶—凝胶法（Sol-gel）、电化学沉积法、脉冲激光沉积法（PU）、分子束外延法（MBE）、气相传输法、磁控溅射法和水溶液生长法等。这些方法各有优缺点，适用于不同的应用场景和需求。
3. 水溶液生长法的优势：水溶液化学法制备ZnO薄膜的前驱体为水溶液，组成简单，具有环境友好、生长温度低于100℃、不需要复杂设备、薄膜由单晶一维粒子组成且无需热处理等特点。这使得水溶液生长法成为大面积制备ZnO棒晶阵列的优良方法。
4. 研究的方法论：研究采用两步法水溶液生长技术，首先通过浸渍－提拉法制备晶种膜，并进行热处理；随后将晶种膜置于特定配比的硝酸锌和氨水溶液中，在90℃下进行外延生长。文章详细描述了晶种层和生长层的制备过程，以及如何利用SEM和XRD技术对ZnO薄膜进行表征。
5. 实验材料和设备：研究中使用的化学试剂包括单乙醇胺、乙二醇甲醚、乙酸锌、硝酸锌及氨水等，均需达到分析纯级别。衬底材料为普通载玻片，清洗后用于制备晶种膜。实验中还使用了超声波清洗器、磁力搅拌器、烘箱、真空烘箱、场发射扫描电镜(FESEM)和多晶X射线衍射仪(XRD)等设备。
6. 结果和讨论：通过SEM和XRD技术分析了ZnO薄膜的形貌、晶体结构，并探索了ZnO棒晶阵列的生长机理。研究了ZnO棒晶尺寸随生长时间的演变，表明生长时间和ZnO棒晶尺寸之间存在一定的关系。
这篇研究文章不仅为ZnO薄膜的制备提供了实验方法，也为该领域的材料科学家和工程师提供了新的理论见解和技术参考。
