Ni2+掺杂浓度对TiO2薄膜的制备及性能的影响

采用溶胶-凝胶法在石英(SiO2)衬底上制备了多层TiO2及Ni3+掺杂TiO2薄膜.利用原子力显微镜(AFM)、X射线衍射(XRD),拉曼光谱(Raman)及紫外分光光度计(UV-Vis)对薄膜样品进行结构性能表征.实验结果表明,在400℃下退火3h得到的TiO2薄膜均为锐钛矿相,Ni2+的掺杂对退火处理TiO2薄膜结晶行为影响不大,但Ni2+的掺杂有效阻碍了TiO2由无定型向锐钛矿相的转变;同时,Ni2+掺杂引起TiO2薄膜吸收边发生明显的红移,使其进入可见光波段的范围.     

TiO2纳米薄膜制备及热辐射特性研究

采用溶胶-凝胶方法在玻璃基底上制备了TiO_2纳米薄膜.X射线衍射分析表明薄膜为锐钛矿结构.通过椭偏仪测试,薄膜的总厚度为216.4nm,折射率为2.536.黑体实验表明,TiO_2薄膜在800nm～1200nm波长区域内对红外线的吸收较好,且吸收率随着温度的升高而变大.红外光谱表明,TiO_2薄膜在2400cm~(-1)～4000cm~(-1)波数范围内对红外线的吸收效果较好.     

聚乙二醇含量对纳米TiO2多孔薄膜性质的影响

以钛酸丁酯为无机原料、二乙醇胺作稳定剂,加入聚乙二醇(PEG)作模板制备前驱体溶胶,通过溶胶-凝胶工艺和浸渍提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在10～1000nm范围内可调的纳米TiO2多孔薄膜.通过ESEM,AFM,UV-VIS,N2吸附,XPS和XRD等测试手段研究了PEG(1000)的加入量对薄膜结构及性能的影响.结果表明,当100mL溶胶中PEG的加入量在4.0g左右时,可以得到三维扩展的多孔结构,孔的形状规则且分布均匀,孔径为200～500nm,薄膜比表面积可达76.1m2/g,而过多的PEG加入量反而导致薄膜性能下降.     

聚乙二醇含量对纳米TiO2多孔薄膜性质的影响

以钛酸丁酯为无机原料、二乙醇胺作稳定剂,加入聚乙二醇（PEG）作模板制备前驱体溶胶,通过溶胶-凝胶工艺和浸渍提拉技术在玻璃基片上制备了孔径在10～1000nm范围内可调的纳米TiO2多孔薄膜．通过ESEM,AFM,UV-VIS,N2吸附,XPS和XRD等测试手段研究了PEG（1000）的加入量对薄膜结构及性能的影响．结果表明,当100mL溶胶中PEG的加入量在4.0g左右时,可以得到三维扩展的多孔结构,孔的形状规则且分布均匀,孔径为200～500nm,薄膜比表面积可达76.1m2／g,而过多的PEG加入量反而导致薄膜性能下降．     

金属离子掺杂的TiO2-SiO2增透膜的制备及性能

为了得到高增透的TiO2-SiO2薄膜,采用sol-gel法制备了金属离子掺杂的TiO2-SiO2薄膜,并对其透射光谱和薄膜厚度进行了表征,研究了退火温度及不同金属离子掺杂(Al3+、Fe3+和Zn2+)对TiO2-SiO2薄膜增透性能的影响。结果表明:Al3+、Fe3+可提高薄膜在可见光波段的增透性,其中,掺杂Al3+的摩尔分数为0.4%的薄膜,未经退火处理的增透性能最佳(透射率可达98%)。掺杂Fe3+使薄膜的截止波长红移量最大,约为14nm。     

铁、镧共掺杂纳米TiO2可见光催化性能研究

通过溶胶-凝胶(Sol-Gel)法制备了铁、镧共掺杂纳米TiO2,采用X线衍射仪(XRD)、X线光电子能谱(XPS)、紫外-可见分光光度计(UV-Vis)和荧光分光光度计(FL)等测试手段对样品进行表征。结果表明,500℃煅烧后的掺杂TiO2均呈锐钛矿型,平均粒径为6.1nm,掺杂抑制了TiO2粒径的长大,掺杂的Fe3+、La3+能有效进入TiO2晶格。掺杂使TiO2的吸收带边红移且在可见光区的光吸收增强,样品的荧光强度越小,催化效果越好。可见光光催化降解甲基橙实验结果表明,可见光照射5h,最佳共掺杂的0.01%Fe/0.6%La-TiO2对甲基橙的降解率达40.7%。     

掺杂Ag提升TiO_2纳米薄膜光电性能研究

采用sol-gel法制备出Ag掺杂的TiO_2纳米薄膜,利用SEM、XRD、UV-Vis、XPS及电化学工作站等对其光学及光电特性进行表征,研究了掺杂浓度及退火温度对材料晶体结构、光学特性及光电性能的影响规律。结果表明:Ag的掺杂提高了材料的晶相转变温度,降低了材料禁带宽度,使吸收带边发生红移(约40 nm),有效提高薄膜对太阳光的利用效率。当Ag掺杂浓度为摩尔分数0.5%,退火温度为500℃时,材料表现出最佳的光电活性,光电流密度达0.38×10~(–3)A/cm~2,相较于纯TiO_2薄膜的光电流密度增大约41%,光电性能得到显著提升且稳定性良好。     

Cu掺杂TiO2纳米晶粉体的形态及光电性能研究

TiO2纳米材料良好的光电性能,为其作为制备染料敏化太阳电池等新型太阳电池的光阳极材料提供了很好的应用基础。采用溶胶-凝胶法成功制备了Cu掺杂的TiO2纳米晶粉体,并利用XRD、EDS、TEM以及荧光分光光度计对样品进行了表征,研究了Cu掺杂对TiO2的物相类型、微观结构、晶粒尺寸以及光致发光性能的影响。结果表明,Cu掺杂使Cu2+取代Ti 4+进入TiO2的晶格中,在抑制TiO2晶粒生长的同时促进了TiO2的晶型转变,但这种抑制和促进作用会随着Cu掺杂量的增加而减弱。3%（原子分数）的Cu掺杂能够有效增强TiO2对光生电子的捕获能力,降低光生电子的复合速率,优化其光电性能。     

退火温度对纳米TiO2薄膜微结构的影响

利用XRD、IR、UV-VIS、AFM、XPS等手段,研究了退火温度对溶胶–凝胶法制备的纳米TiO2薄膜微结构和表面形貌的影响。450~600℃退火处理的薄膜呈锐钛矿和金红石型混晶结构,700℃退火后为纯金红石相;水峰的吸收峰消失在300~500℃之间,至500℃有机基团完全消失,薄膜表面主要有C,Ti,O三种元素;改变退火温度,可以使薄膜的禁带宽度在3.26~3.58eV之间变化,可以在一定范围内,获得不同折射率的TiO2纳米薄膜;薄膜的表面粗糙度(RMS)为2~3nm。     

CdS微晶掺杂TiO2—SiO2复合薄膜的非线性光学特性

采用溶胶－凝胶方法在普通的载玻片上制备了ＣｄＳ微晶掺杂的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜。用正硅酸乙酯、钛酸丁酯、醋酸镉作原料，比较了硫脲和硫化乙氨的硫化作用。不同热处理温度、时间的吸收光谱表明，薄膜中存在着量子尺寸效应。采用Ｚ－Ｓｃａｎ技术测量了薄膜的非线性吸收及非线性折射率。     

Humidity sensing properties of spray deposited Fe doped TiO2 thin film

In the present work,ferrite (Fe) doped TiO2 thin films with different volume percentage (vol％) were synthesized us-ing a spray pyrolysis technique.The effect of Fe doping on structural properties such as crystallite size,texture coefficient,mi-crostrain,dislocation densities etc.were evaluated from the X ray diffratometry (XRD) data.XRD data revealed a polycrystalline anatase TiO2 phase for sample synthesized up to 2 vol％ and mixed anatase and rutile crystalline phase for sample synthesized at 4 vol％ Fe doped TiO2.The crystalline size was observed to decrease with increase in Fe dopant vol％ and also other structur-al parameters changes with Fe dopant percentage.In the present work,electrical resistance was observed to decrease with a rise in Fe dopant vol％ and temperature of the sample.Thermal properties like temperature coefficient of resistance and activa-tion energy also showed strong correlation with Fe dopant vol％.Humidity sensing properties of the synthesized sample altered with a change in Fe dopant vol％.In the present paper,maximum sensitivity of about 88.7％ for the sample synthes-ized with 2 vol％ Fe doped TiO2 and also the lowest response and recovery time of about 52 and 3 s were reported for the same sample.     

ZnO薄膜的结构与光学性能研究

采用sol-gel法在石英衬底上制备了ZnO薄膜,通过改变溶胶浓度、涂敷层数及退火温度,研究了ZnO薄膜的形貌、结构性能及光学性能。结果表明,薄膜具有六方纤锌矿结构,表面均匀致密,晶粒大小在25～35nm之间,Zn含量为0.8mol/L的溶胶经旋涂并在500℃下退火1h后可获得最高的可见光透射率,平均透射率约为94%。获得的ZnO薄膜的光学带隙在3.27～3.29eV之间。     

Cu/Sb掺杂SnO2纳米晶薄膜的H2S气敏特性

以SnCl2·2H2O、CuCl2·2H2O、SbCl3和无水乙醇为原料,采用sol-gel浸渍提拉法(sol-geldip-coatingmethod,SGDC)制备了纳米晶气敏薄膜。在多个工作温度和气体浓度下测试了薄膜对H2S的气敏特性。结果表明:r(Cu:Sb:Sn)为1:5:100,工作温度为140℃时,薄膜对H2S有很好的灵敏度和选择性,敏感浓度下限可达0.7×10–6。     

Al掺杂半导体Mg2Si薄膜的制备及光学带隙研究

用磁控溅射方法在Si衬底上制备了Al掺杂Mg2Si薄膜,通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和分光光度计研究了掺杂含量对Mg2Si薄膜组分、表面形貌、粗糙度及光学带隙值的影响,XRD结果表明随着Al掺杂量的增加, Mg2Si衍射峰先增强后减弱. SEM及AFM的结果表明随掺杂量的增加,结晶度先增加后降低,晶粒尺寸减小,粗糙度先增加后降低.得到掺杂后薄膜间接跃迁带隙范围为0.423～0.495 eV,直接跃迁带隙范围为0.72～0.748 eV,掺杂前薄膜间接跃迁带隙和直接跃迁带隙分别为0.53 eV、0.833 eV.     

Title:Spray pyrolysis of tin selenide thin film semiconductor: effect of the selenium concentration on the thin film properties

Thin films of tin selenide (Sn_xSe_y) with an atomic ratio of r=≤[y/x]=0.5, 1 and 1.5 were prepared on a glass substrate at T= 470 ℃ using a spray pyrolysis technique. The initial materials for the preparation of the thin films were an alcoholic solution consisting of tin chloride (SnCl₄·5H₂O) and selenide acide (H₂SeO₃). The prepared thin films were characterized by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy, scanning tunneling microscopy, scanning helium ion microscopy, and UV-vis spectroscopy. The photoconductivity and thermoelectric effects of the Sn_xSe_y thin films were then studied. The Sn_xSe_y thin films had a polycrystalline structure with an almost uniform surface and cluster type growth. The increasing atomic ratio of r in the films, the optical gap, photosensitivity and Seebeck coefficient were changed from 1.6 to 1.37 eV, 0.01 to 0.31 and-26.2 to-42.7 mV/K (at T= 350 K), respectively. In addition, the XRD patterns indicated intensity peaks in r=1 that corresponded to the increase in the SnSe and SnSe₂ phases.     

sol-gel 法制备ATO薄膜的结构与光学性能研究

采用sol-gel法在玻璃衬底上制备ATO(SnO2∶Sb)薄膜,并用XRD、SEM、紫外-可见光谱和光致发光对薄膜进行了表征,研究了ATO薄膜的结构和光学性能。结果表明:ATO薄膜微晶晶相与SnO2一致,仍然是四方金红石结构;ATO薄膜在可见光区的透过率超过80%,当r(Sb∶Sn)为0.15时,ATO薄膜的透过率最高达87%;ATO薄膜在344～380nm处有一个很强的紫外-紫光发射带,随着Sb掺杂量的增加,发射峰逐渐变强,在r(Sb∶Sn)为0.25时,发射峰相对强度达302.4。     

(Pb1-xSrx)TiO3薄膜的结构与光学特性研究

采用sol-gel法制备(Pb1-xSrx)TiO3(x=0.40,0.50,0.60,0.70,简称PST40,PST50,PST60与PST70)前驱体溶液,通过旋涂工艺在石英玻璃基片上沉积PST薄膜。研究了PST薄膜的结构和光学特性。结果显示,经750℃退火30min,所得PST薄膜为晶化良好的钙钛矿立方结构,薄膜平均晶粒尺寸为200～300nm。750℃退火的PST40、PST50、PST60和PST70薄膜样品的直接带隙能分别为3.74,3.79,3.80和3.85eV。随着Sr含量的增加,带隙能增加。     

sol-gel法制备ZAO薄膜的结构与光学性能研究

采用溶胶—凝胶法在普通玻璃衬底上制备了ZAO(ZnO:A1)薄膜,利用XRD、SEM、紫外—可见光谱和光致发光光谱对所制备的AZO薄膜进行了表征,研究了ZAO薄膜的结构和光学性能.结果表明:ZAO薄膜的微晶晶相与ZnO一致,且具有c轴择优取向;ZAO薄膜在可见光区的透过率超过了88％,在350～575 nm范围内有强的...