离子束辅助反应电子束蒸发TiO2薄膜的结构和光学性能

TiO2具有较高的折射率和介电常数,在光学和电子学方面有着广泛的应用。本论文采用离子束辅助反应电子束真空蒸镀法,以Ti为膜料,纯度为99．99％的O2为反应气体,通过电子束蒸发,在玻璃衬底上反应生成TiO2薄膜。使用XRD、SEM分别对50℃、150℃、300℃三个不同衬底温度下沉积的薄膜及其经过450℃真空退火1h后的结构进行了分析,对薄膜的折射率、透射率进行了测量。结果表明,与传统的电子束蒸发相比,离子束辅助电子束蒸发可以增加成膜原子的能量,使沉积的薄膜结构致密,所制备的薄膜具有较高的折射率,并且薄膜在可见光范围内具有良好的透过性能。     

TiO2-WO3复合薄膜型气敏传感器性质研究

二氧化钛和三氧化钨是具有重要功能的无机n型半导体材料，常用来制备气敏传感器。本文利用电子束蒸发制备了TiO2-WO3复合氧化畅薄膜，在500℃下退火2h。通过SEM和XRD观察了该薄膜的形貌特性并进行了气敏测试。实验表明，该薄膜对酒精、丙酮和二氧化硫气体具有较强的敏感性。本文还研究了温度、复合浓度和气体浓度对薄膜气体传感能力的影响。     

钛氧化物的蒸发特性

试验以Ti2O3、Ti3O5和TiO2作为初始膜料，在ZZS7OO—6／G型真空镀膜机上采用O^2-离子束辅助蒸发制备氧化钛薄膜。用XRD检测方法确定各种膜料和薄膜的相成分，并全面的分析了各种膜料的蒸发特性和薄膜；用分光光度计测量薄膜的透射率，并分析薄膜的光学性能。试验表明，在采用Ti2O3、Ti3O5和TiO2作为蒸发制备氧化钛薄膜时，在钛的氧化物中存在Ti3O5固态同一蒸发相；各种膜料在蒸发时，发生分解，熔池中的物质的成分逐渐转变并晟终完全成同一蒸发相成分。     

Progress in Preparation Methods of Porous TiO2 Thin Films

综述了液相法(包括溶胶-凝胶法、蒸发诱导自组装法等)、电化学法(包括阳极氧化法、微弧氧化法等)、物理气相法(包括磁控溅射法、电子束蒸发法等)、化学气相法等制备多孔TiO2薄膜的方法,介绍了相应的合成原理,指出不同方法制备的多孔TiO2薄膜在表面形貌、孔径尺寸、取向和孔壁厚度等方面存在很大差异.通过对比不同制备方法的优缺点并结合工业化生产成本,提出了今后多孔TiO2薄膜制备技术的发展方向,并展望了多孔TiO2薄膜广阔的应用前景.     

多孔TiO2薄膜的制备研究进展

综述了液相法(包括溶胶凝胶法、蒸发诱导自组装法等)、电化学法(包括阳极氧化法、微弧氧化法等)、物理气相法(包括磁控溅射法、电子束蒸发法等)、化学气相法等制备多孔TiO2薄膜的方法,介绍了相应的合成原理,指出不同方法制备的多孔TiO2薄膜在表面形貌、孔径尺寸、取向和孔壁厚度等方面存在很大差异.通过对比不同制备方法的优缺点并结合工业化生产成本,提出了今后多孔TiO2薄膜制备技术的发展方向,并展望了多孔TiO2薄膜广阔的应用前景.     

退火温度对纳米TiO2薄膜的乙醇气敏特性的影响

采用直流磁控反应溅射法分别在Al2O3陶瓷管和Si(111)基片上制备纳米TiO2薄膜.首先将样品置于马孚炉中,分别在500℃、700℃和1100℃下进行3小时退火处理,然后利用XRD测定各退火条件下TiO2薄膜的晶粒尺寸和晶型,并对样品的气体敏感特性进行测试.实验结果表明:薄膜的结构、晶粒尺寸、晶相和气敏特性随着退火温度的不同而变化,经过500℃×3小时退火后的TiO2薄膜(锐钛矿相)对乙醇蒸汽的灵敏度最高,响应(恢复)时间为2-3s,并具有很好的选择性,其最佳工作温度为280℃左右.最后讨论了薄膜的乙醇气敏机理.     

TiO2-KTaO3复合薄膜制备与湿敏传感性质研究

通过溶胶凝胶法和旋涂法制备了单层和双层TiO2-KTaO3薄膜,并在不同的温度下退火1h,研究了该薄膜的湿敏传感特性.通过扫描电镜和X射线衍射研究了薄膜的形态特性,发现该薄膜具有纳米颗粒和毛细多孔结构.环境湿度变化从12%RH～97%RH的变化过程中,在500℃下退火的TiO2/KTaO3薄膜具有很高的灵敏度.对比单层薄膜,双层薄膜显示出有更大的电阻变化范围.还研究了TiO2/KTaO3薄膜的湿敏传感机理.     

电子束蒸发法制备TiO2薄膜的折射率研究

用电子束蒸发法制备TiO2薄膜,并对其进行300℃、400℃、850℃热处理和掺杂.详细研究了工艺参数、热处理和掺杂对TiO2薄膜折射率的影响.实验结果表明:镀制高折射率的氧化钛薄膜最佳工艺参数为基片温度200℃、真空度2×10-2 Pa、沉积速率0.2 nm/s;随着热处理温度的升高,薄膜折射率也逐渐增大;适量掺杂CeO2(CeO2:Ti0质量比1.7:12)会提高薄膜的折射率,过量掺杂CeO2反而会降低折射率.     

TiO2与ZnFe2O4薄膜禁带宽度测定及对光催化效率的影响

采用溶胶－凝胶法在玻璃表面制备了TiO2薄膜、ZnFe2O4薄膜和掺杂ZnFe2O4的TiO2薄膜。利用紫外吸收光谱测定了薄膜的激发波长，计算得到了禁带宽度，并通过光催化分解实验进行了验证。     

掺杂对氧化钛薄膜光学性能的影响

采用电子束蒸发法制备掺杂铈的TiO2薄膜,研究掺杂铈对TiO2薄膜的折射率、透射率和禁带宽度的影响.实验发现适量掺杂CeO2会提高薄膜的折射率;并使氧化钛薄膜的禁带宽度Eg从3.27eV减小到2.51eV,从而使光本征吸收边从380nm红移到495nm,大大提高了对太阳光的利用能力.