与Si集成的溶胶—凝胶法制备的TiO2—SiO2复合薄膜的应力分析

采用激光束反射偏转法测量了用溶胶－凝胶法在Ｓｉ（１１）基片上制备的ＴｉＯ２－ＳｉＯ２复合薄膜的曲率半径。由此计算出薄膜的热应力，应力和本征应力。研究了工艺过程与薄膜应力的关系，其应力随热处理温度的增加而由张应力转变为压应力；当热处理温度较低时，随膜厚的增加，其应力增大，而最终导致膜的开裂，薄膜的最大不开裂厚度随热处理温度和ＴｉＯ２含量的增加而增加。     

基于原位共角椭偏与反射谱的TiO2薄膜光学常数分析

为了分析溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数,采用旋涂法制备了多层TiO₂薄膜,利用扫描电镜对表面形貌进行了分析,利用椭圆偏振光谱对薄膜的折射率色散和孔隙率进行了拟合分析,并利用原位共角反射光谱对拟合结果进行了验证,得到了TiO₂薄膜厚度、孔隙率和折射率色散曲线。结果表明,TiO₂薄膜厚度与旋涂层数成线性关系,薄膜孔隙率约为15%且与旋涂层数无关,New Amorphous色散模型可以较好地拟合溶胶-凝胶旋涂方法制备的TiO₂薄膜在1.55eV~4.00eV波段的椭偏光谱。该研究为溶胶-凝胶法制备的TiO₂薄膜的光学常数测量提供了参考。     

ZrO2/SiO2双层膜膜间渗透行为初步研究

用溶胶-凝胶技术,采用提拉镀膜法在K9玻璃基片上镀制了ZrO2/SiO2双层膜和SiO2/ZrO2双层膜,研究了这两种膜层之间的渗透问题。用X射线光电子能谱仪(XPS)测量了薄膜的成分随深度方向的变化,用反射式椭偏仪对X射线光电子能谱仪测得的实验结果进行模拟与验证。结果表明,用X射线光电子能谱仪测得的实验结果建立的椭偏模型,模拟出来的椭偏曲线和用椭偏仪测量出来的椭偏曲线十分吻合;对于ZrO2/SiO2双层薄膜,膜层间的渗透情况不是很严重,在薄膜界面处薄膜的成分比变化非常明显,到达一定深度后薄膜的成分不再随深度的变化而变化;SiO2/ZrO2双层膜膜层界面间的渗透十分严重,渗透层的深度比较大,底层几乎发生了完全渗透。     

热蒸镀法与溶胶-凝胶法制备的WO3薄膜

采用真空热蒸发沉积技术在衬底上沉积了WO3薄膜；以金属W粉为无机原料，溶胶—凝胶技术结合浸渍镀膜方法制备出WO3薄膜，借助SEM、可见光分光光度计、椭偏仪等仪器测量了薄膜的特性。实验表明：热处理使两种方法制得的薄膜致密，折射率增大，WO3颗粒增大；在热处理条件相同的情况下，溶胶—凝胶法制备的WO3薄膜折射率比热蒸镀法制备的WO3薄膜折射率小。     

BaxSr（1—x）TiO3多层膜椭偏光谱研究

用溶胶－凝胶技术在Bi(100）衬底上制备了单层和渐变型多层的BaxSr(1-X)TiO3薄膜，其膜层组分分别为：Ba0.7Sr0.3TiO3,Ba0.8Sr0.2TiO,Ba0.9Sr0.1TiO3,BaTiO3，对生长制备出的多层BaxSr(1-X)TiO3薄膜进行了变角度椭偏光谱测量，通过椭偏光谱解谱分析研究，首次得到了BaxSr(1-X)TiO3多层膜结构不同膜层的膜厚和光学常数，其结果显示：椭偏光谱分析得到的不同膜层的膜厚与卢瑟福背向散射测量得到的结果基本相符；渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的折射率比单层BaTiO3薄膜折射率大许多，与体BaTiO3的折射率相接近，这说明渐变型多层膜中BaTiO3薄膜的光学性质与体材料的光学性质接近。     

用吸收率测量溶胶-凝胶膜层的厚度

膜层厚度均匀性的测定或膜层厚度的定量化可能是比较困难的。现有的膜层厚度测试方法一般都是破坏性的,因此不能用于最终的产品。本发明提供一种可以有效测定涂在金属衬底上的溶胶-凝胶膜层的厚度的非破坏性方法,它能测定从没有溶胶-凝胶膜层的金属衬底上反射的红外能量的值、从有溶胶-凝胶膜层的金属衬底上反射的红外能量的值以及被溶胶-凝胶膜层吸收的红外能量的值,并能使溶胶-凝胶膜层吸收的红外能量的值与溶胶-凝胶膜层的厚度发生联系。     

照明节能红外光学薄膜

红外反射光学薄膜主要包括金属一介质复合膜和全介质多层膜，在白炽灯、卤素灯等照明光源上使用红外反射薄膜可达到节能和改变光源光谱能量分布的目的。     

持效疏水SiO2增透膜的制备和研究

为了提高溶胶-凝胶SiO2增透膜的持效疏水性,以乙醇为溶剂,正硅酸乙酯和甲基三乙氧基硅烷在氨水催化下共水解-缩聚制备了甲基化氧化硅溶胶,然后采用提拉法在洁净的K9玻璃基片上双面镀单层膜。用傅里叶红外光谱仪分析了膜层的化学成分,用接触角测量仪测量了膜层的接触角,用紫外-可见分光光度计测量了膜层的透光率,用椭偏仪测量了膜层的厚度和折射率,并且报道了膜层疏水的持久性。结果表明,共水解膜层具有良好的透光率,峰值透光率可达99.5%;膜层与水的静接触角可达130°;膜层具有持久的疏水性能,疏水性能在相对湿度为90%的环境中可保持5月之久,克服了一般疏水膜疏水效果不持久、不能应用于实际的缺点。     

钙钛矿型铁电薄膜的溶胶-凝胶法制备

介绍了溶胶－凝胶薄膜制备法，研究了浸涂法和旋涂法对薄膜质量的影响因素和控制理论，阐述薄膜干燥法与裂纹形成机理，基片因素对晶体结构的影响等问题。讨论溶胶－凝胶法制膜过程中，铁电薄膜全钙钛矿相的形成和晶粒的定向生长。     

溶胶—凝胶法制备的PbTiO3薄膜的光学性质研究

采用溶胶－凝胶法在石英玻璃衬底上制备出均匀透明的无定形PbTiO3薄膜，并对其 光学性质进行了详细的研究，发现其折射率的波形符合经典的Cauchy函数。由半导体理论计算得到无定形的PbTiO3薄膜的光学禁带宽度为3．84eV.FTIR透射光 谱研究表明无定形PbTiO3薄膜在中红外波段没有吸收峰出现，对于在550℃下 快速热退火得到的PbTiO3薄膜，通过远红外反射光谱测量，观察到了6个约外活性声子膜。     

溶胶—凝胶法制备Fe2O3薄膜

以三氯化铁与叔丁醇的反应产物为先驱物，用溶胶－凝胶法制备了透明均匀的Ｆｅ２Ｏ３薄膜。利用ＦＴＩＲ、ＸＲＤ、紫外－可见光谱分别对先驱物、凝胶和薄膜进行了分析。结果表明，采用上述先驱物通过溶胶－凝胶过程可获得均匀的Ｆｅ２Ｏ３膜，该膜在３５０℃－４００℃开始γ－Ｆｅ２Ｏ３向α－Ｆｅ２Ｏ３的转变，在可见光区，该膜的着色以吸收着色为主，呈淡黄－棕黄色。     

p-偏振双面反射法测定偶氮染料掺杂PMMA薄膜光学参数

基于p-偏振光双面反射法,提出了一种新的测量单面涂膜不对称膜系光学参数的方法,理论上分析了反射光强比γ随膜层折射率、消光系数及膜厚变化的规律,实验上测量了两种不同入射方式下偶氮染料掺杂聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）薄膜反射光强比γ的角度调制曲线,通过数值模拟与结果修正,准确地获得了该薄膜的光学参数。实验结果与理论模拟符合得很好。     

聚乙烯醇–氯化锂湿敏薄膜的制备与表面形貌

为了制得均匀完整的薄膜,以提高薄膜的湿敏性能,采用溶胶–凝胶工艺和提拉成膜技术,以正硅酸乙酯、异丙醇铝等金属醇盐为原料,将适量的聚乙烯醇(PVA)加入其中,在氧化铝陶瓷基片上制备出了孔率更大、更均匀的复合湿敏薄膜。实验表明:薄膜先体溶胶粘度与放置时间、温度和PVA的含量有关;薄膜的表面形貌与PVA的含量、先体溶胶的粘度等密切相关;同时用干涉显微镜测试了一层湿敏膜的厚度为0.13 mm。     

SiO2和ZrO2薄膜光学性能的椭偏光谱测量

用溶胶-凝胶工艺在碱性催化条件下,采用旋转镀膜法在K9玻璃上分别制备了性能稳定的单层SiO2薄膜与单层ZrO2薄膜。用反射式椭圆偏振光谱仪测试了薄膜的椭偏参数,并用Cauchy模型对椭偏参数进行数据拟合,获得了溶胶-凝胶SiO2与ZrO2薄膜在300~800 nm波段的色散关系。用紫外-可见分光光度计测量了薄膜的透射率,并与用椭偏仪换算出来的结果相比较;用原子力显微镜观察了薄膜的表面微结构,并讨论表面微结构与薄膜光学常数之间的关系。分析结果表明,Cauchy模型能较好的描述溶胶-凝胶薄膜的光学性能,较详细的得到了薄膜的折射率,消光系数等光学常数随波长λ的变化规律;薄膜光学常数的大小与薄膜的微结构有关。     

金属膜滤光片反射相移的自动补偿

本文研究了制备滤光片的简捷控制方法——直接法的应用范围,指出它不仅适用于介质膜系,也适用于吸收膜(金属膜)系.从实验上已证实,用此法控制膜厚,可使金属膜与介质膜之间的界面反射相移自行补偿,从而提高了滤光片的主峰波长定位精度.     

SiO2—Al2O3复合氧化物薄膜的溶胶—凝胶法制备研究

以ＴＥＯＳ和水合硝酸铝为原料用溶胶－凝胶法制备复合溶胶，对制备条件进行了研究，并用上述溶胶在不锈钢基体上制备了ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３复合氧化物薄膜。结果表明，该薄膜在适当组成时具有良好的完整性。当硝酸铝含量过高时溶胶和凝胶的均匀性受到影响。     

BiVO_4/CuWO_4复合薄膜的制备与光性能研究

采用溶胶-凝胶法,分别在普通玻璃、石英玻璃、FTO导电玻璃上制备CuWO_4薄膜,接着在FTO上制备BiVO_4薄膜和BiVO_4/CuWO_4复合薄膜,通过XRD、SEM、UVVis等测试方法对这些薄膜表征和评价。结果表明:在FTO基体上能得到纯相的CuWO_4和BiVO_4薄膜,以及BiVO_4/CuWO_4复合薄膜;与单层的BiVO_4膜相比,BiVO_4/CuWO_4复合薄膜对可见光的吸收范围有了大幅的提升。     

胆甾型液晶彩色滤光片分析

计算了掺有周期性介质层的胆甾型液晶(CLC)膜的反射光色品值,分析了该膜用于滤光片的可行性。首先利用Jones矩阵法对其反射光谱进行了数值计算,然后分析和比较了掺入周期性介质前后液晶膜的CIE-1931色品图。从数值计算可知,在适当的液晶和介质厚度比例下,改变斜入射角度对掺有周期性介质层的反射式胆甾型液晶滤光片的反射光色品值改变不大,可以起到窄带滤光片的作用。     

真空镀制干涉薄膜时监控片高度的计算

在用真空热蒸发介质镀制干涉薄膜时,膜层的厚度通常是用光电光度法进行控制的,其中用窄带干涉滤光片分出单色控制光束。这时,为了在镀件上得到光学厚度为λ/4的膜层(λ是监控滤光片的中心波长),镀件样品应放置在蒸发源上方一定的高度处。     

二甲基甲酰胺对多孔SiO_2薄膜结构和光学性能的影响

在碱性催化条件下正硅酸乙酯的溶胶体系中,引入二甲基甲酰胺(DMF)进行原位共溶胶凝胶,并结合常压干燥工艺制备多孔SiO2增透薄膜。利用Netzsch热分析仪研究了干凝胶在干燥过程中的热稳定性、用扫描电子显微镜(SEM)对样品薄膜的形态结构进行了表征,用分光光度计考察了DMF对膜层增透性能的影响。实验结果表明,DMF能有效防止凝胶的开裂,抑制颗粒团簇的产生,使胶粒聚联成大的网络结构,提高了成膜性能;DMF的加入能提高薄膜的透射率,使膜层在300～1000nm范围内透射率达99%以上。