磁控反应溅射TiO2薄膜的实验研究

应用直流和中频交流程序自动控制磁控溅射设备，利用金属Ti靶、纯Fe靶制备出了有一定厚度的质量较好的不同氧流量的Fe掺杂TiO2薄膜，TiO2薄膜被沉积在玻璃基底上。薄膜的制备用程序控制。通过在TiO2薄膜中形成一定的结构，并利用各种分析测试手段对其性能进行了测试，初步探讨了不同氧流量对TiO2薄膜的影响。实验表明程序自动控制不同氧流量Fe掺杂TiO2薄膜的特性有了很大改变。     

磁控溅射制备纳米TiO2薄膜光催化降解苯酚的研究

采用射频磁控溅射方法分别在玻璃、A1片和ITO玻璃上制备出性能优良的TiO2纳米薄膜,研究了薄膜光催化性能.通过XRD、SEM和UV-Vis吸收光谱对薄膜进行表征,研究了不同退火温度和不同衬底对薄膜光催化性能的影响.结果表明:薄膜经500℃退火处理,TiO2由非晶转变为锐钛矿结构,并且退火后薄膜的紫外吸收波长发生红移,光催化降解性能提高;比较玻璃、ITO玻璃和A1为衬底制备的TiO2薄膜,以A1片为衬底的TiO2薄膜,由于形成Schottky势垒,光催化性更好.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明:较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

中频交流反应溅射TiO2薄膜的制备及性能研究

利用中频交流磁控溅射设备用金属Ti靶制备出了TiO2薄膜。用椭偏仪测试了TiO2薄膜的厚度和折射率,用俄歇电子能谱、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和紫外及可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的表面成分、表面形貌、晶体结构及其紫外及可见光透射谱,并初步探讨了工艺因素对薄膜性质的影响。实验结果表明：所制备的氧化钛薄膜O／Ti比符合化学计量比,而且O／Ti比随O2流量的变化不大;TiO2薄膜结构主要为锐钛矿型;薄膜表面致密;TiO2薄膜光学性能较好,透射比较高;但O2流量较低时透射比明显下降。     

陶瓷表面 TiO2薄膜的制备及光催化性能研究

采用化学溶胶-凝胶法制备TiO2溶胶，用浸渍-提拉方式在陶瓷表面制成锐钛矿相TiO2薄膜。用X射线衍射法(XRD)确定了晶型及晶粒的大小；用光电子能谱测定了其微观成分及其含量；考察了7种过渡金属离子掺杂后对甲基橙降解的光催化性能的影响及其变化规律，并对陶瓷和玻璃的光催化活性进行了比较。实验结果表明：掺杂Mn及Ni离子对于提高TiO2薄膜的光催化活性有明显的促进作用，降解30min后，降解率分别达到79．7％，80.8％。瓷片和玻璃的光催化活性要视掺杂的金属离子而定，不同的掺杂离子对瓷片和玻璃的光催化活性有不同的作用效果。     

射频磁控溅射制备TiO2-xNx薄膜及其光催化特性研究

利用射频磁控溅射在玻璃衬底上制备了透明TiO2 和 TiO2-x Nx 薄膜样品,通过 X 射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)及 UV Vis分光光度计等测试手段表征了样品的结构、形貌和光催化性能。结果表明制备的薄膜为锐钛矿相结构。随着 N2/Ar气流比的增大薄膜样品出现新的物相,吸收光谱向可见光方向展宽,在N2/Ar流量比为 3∶100 时,制备的薄膜在可见光区具有很好的光催化性能。     

纳米TiO2薄膜的制备及其表面形貌AFM观测

采用溶胶-凝胶法在玻璃载波片及ITO导电玻璃片上制备出负载型纳米TiO2薄膜,并用原子力显微镜(AFM)对不同条件下制备的TiO2的表面形貌进行了表征.结果表明,TiO2薄膜能较好地负载在玻片表面,并且TiO2薄膜的表面形貌与前驱物的配比浓度、基片、热处理温度等都有密切的关系.随浓度和镀膜层数的增大,薄膜中TiO2纳米微晶的颗粒尺寸逐渐增大,从细小均匀粒子膜变为较大不规则的板块结构.在ITO薄膜面形成的TiO2薄膜具有较小的颗粒和均匀的分布.     

沉积时间对磁控反应溅射制备TiO2薄膜性能的影响

应用直流磁控反应溅射法,在玻璃基体上制备了具有光催化活性的TiO2薄膜.TiO2薄膜的厚度随沉积时间的增加而均匀增长.基体温度则在溅射的最初1h很快上升到110℃,溅射7h基体温度不超过130℃.溅射2h得到的是非晶态TiO2薄膜,而溅射3～7h制备的薄膜为锐钛矿型结构.非晶态和小晶粒TiO2薄膜的紫外一可见透射光谱谱带边沿与结晶较好的TiO2薄膜相比有明显的蓝移,薄膜的透射率随沉积时间的增加而下降.钛以四价钛的形式存在于TiO2薄膜中.TiO2薄膜的光催化活性随沉积时间争薄膜厚度的增加而有较大提高.     

液相沉积法制备纳米TiO2薄膜及其光催化活性研究

采用液相沉积法,在ITO玻璃上直接沉积出具有光催化活性的纳米TiO2薄膜。用XRD、AFM、UV—Vis对TiO2薄膜的物相、形貌、透明性和厚度等进行表征,并研究了TiF6^2-水溶液的浓度、反应物TiF6^2-和H3BO3的摩尔比、沉积时间等对沉积TiO2薄膜的结构和性能的影响。此外,还用亚甲基蓝的降解评价了TiO2薄膜的光催化活性。     

纳米TiO2薄膜的制备及其性能研究

以钛酸丁酯为前驱体,采用溶胶-凝胶工艺制备了TiO2溶胶,并用浸渍提拉法在陶瓷基体上负载了TiO2薄膜.探讨了前躯体浓度和热处理方式对TiO2薄膜性能的影响.此外,通过XRD表征,检测了TiO2的晶体结构.结果表明:500℃下煅烧的TiO2薄膜为锐钛型结构;随着前驱体浓度的增大,薄膜的亲水性能变化不大,光降解性能逐渐提高;陶瓷片每负载一层TiO2薄膜后煅烧一次,薄膜的附着力提高.     

直流反应溅射TiO2薄膜的制备及其性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法,溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用XRD、Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光透射谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2 V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升迟豫时间约为3 s,稳定光电流可达到2.1 mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

靶基距对直流反应磁控溅射制备TiO2薄膜光学性质的影响

应用DC(直流)反应磁控溅射设备在硅基底上制备TiO2薄膜,在固定的电源功率下,氩气流量为42.6 sccm,氧流量为15 sccm,溅射时间为30 min的条件下,通过控制靶基距改变TiO2薄膜的光学性质.应用n&k Analyzer 1200测量,当靶基距增加时薄膜的平均反射率降低,同时反射低谷先短波后长波之后再短波;靶基距对消光系数k影响较大;随着靶基距的增加薄膜的折射率出现了下降的趋势,但当靶基距达到一定的量值时折射率的变化趋于稳定.通过XRD和SEM表征发现,随着靶基距的增加TiO2的晶体结构由金红石相向锐钛矿相转变,薄膜表面的颗粒度大小由粗大变得微小细密.     

中频双靶反应磁控溅射制备TiO2膜的一些探索

具有高折射率的TiO2膜在反射型液晶显示器的关键部件高反射率背板膜系的制备中起重要作用，本文使用国内首家在线中频双靶反应磁控溅射设备进行了制备TiO2膜的探索，完成了相应的膜层测试与分析。实验结果表明双靶磁控反射溅射可以制备高折射率的TiO2膜，实验还从折射率的角度证明中频双靶反应溅射与直流反应溅射的效果一致,为进一步提高膜层沉积速率以适应工业生产需求需要引入更有效的溅射过程控制手段。     

CO_2气体反应磁控溅射制备Ti-O薄膜成分和结构研究

室温下采用反应磁控溅射的方法,利用CO2作碳源和氧源制备了碳掺杂Ti-O薄膜。X射线衍射(XRD)、光射线电子能谱(XPS)和拉曼光谱用于表征薄膜的成分和结构。采用紫外-可见(UV-Vis)分光光度计测量了薄膜的吸光度并通过作图计算得到其带隙宽度。结果表明,用CO2作碳源和氧源,可得到C掺杂的Ti-O薄膜。当掺杂碳时,钛氧膜中金红石相特征峰显著减弱,且碳以取代O原子的形式掺杂在薄膜中并促使TiO相的出现。当反应气体为CO2和O2共存时,钛原子优先与氧原子结合并抑制TiO相的形成。碳的掺入能有效降低TiO2带隙宽度,使薄膜的吸收边扩展到可见光区,提高对可见光的吸收。     

磁控溅射膜层厚度均匀性测试

在相对于平面磁控溅射阴极均匀区范围内安放硅片，镀膜后进行膜层厚度测试，然后计算膜层厚度均匀度。结果，片间厚度均匀性为1％～-1．7％；炉间厚度均匀性为3．5％～-2％。     

硅靶中频反应磁控溅射二氧化硅薄膜的特性研究

报道了中频双靶反应磁控溅射制备二氧化硅（SiO2)薄膜的装置、工艺及薄膜特性。对制备的SiO2薄膜的化学配比和元素化学态进行了SAM和XPS分析，测试了膜层对钠离子（Na^ )阻挡性能、光学折射率和可见光的透过率。研究表明作者开发的中频双靶反应磁控溅射沉积SiO2薄膜的设备和工艺可以高速率、大面积制备高质量的SiO2膜。     

反应磁控溅射沉积氧化铜薄膜及其电化学性能研究

以金属铜为靶材,氧气为反应气体,采用射频磁控溅射法在不同温度的不锈钢基片上制备了氧化铜薄膜电极.采用X射线衍射(XRD)和原子力显微镜(AFM)分别对薄膜的组成和形貌进行了表征分析.电化学测试表明,在基片温度为室温条件下沉积得到的薄膜电极比300℃基片温度沉积得到的薄膜电极首次放电容量高,达到785μAh/(cm2·μm),但循环100次后后者放电容量较高.用交流阻抗法测得锂离子在氧化铜薄膜中的扩散系数为2.46×10-15cm2/s.     

具有可见光活性的TiO2薄膜的制备及光催化性能

运用磁控溅射技术在浸渍－提拉法制得的TiO2薄膜上溅射三氧化钨层得到光催化薄膜。采用SEM、XRD、AES、UV－vis漫反射光谱等方法表征催化剂薄膜的厚度、晶相结构、化学元素组成及光吸收性能。以甲基橙的光催化降解为反应模型，高压汞灯为光源，溅射有三氧化钨薄膜的光催化活性低于纯TiO2薄膜；滤过紫外光后，溅射有三化钨的薄膜光催化活性明显高于纯TiO2薄膜。本实验提供了一种制备高可见光活性的TiO2薄膜的方法。     

PEM控制中频孪生反应磁控溅射沉积TiO2薄膜的研究

在中频孪生靶反应磁控溅射实验装置上,用PEM控制沉积TiO2薄膜,实验了靶基距、电流与沉积速率的关系。实验得出,靶基距为112 mm时沉积速率最大,沉积速率与电流基本成线性比例关系。在溅射电流30 A,靶基距112 mm,设置点2.5时,测量了基片随时间的温升变化。然后以自然温升的单晶硅为基片,实验研究了设置点对TiO2薄膜晶体结构、折射率的影响。实验结果表明,设置点越高溅射沉积的薄膜金红石相越多,折射率也越高。