光学镀膜二氧化钛 中国感光学会第八届五次理事会理事会暨2013年学术年会论文摘要

中国感光学会第八届五次理事会暨2013年真空镀膜制备二氧化钛薄膜学术年会论文摘要集@> 摘要：采用真空镀膜法，99.以99%的TiO2粉末为涂层材料，在玻璃基板上以不同的沉积速率制备了TiO2薄膜。使用步进计，X射线衍射（XRD） 用原子力显微镜（AFM）表征制备的TiO2薄膜的性能。讨论了不同退火温度对TiO2薄膜结构的影响。结果表明，以 4Å/sec 的涂覆速率制备的 TiO2 薄膜的厚度为 200 nm。该样品在室温下具有无定形结构。 450℃退火1h后呈锐钛矿晶体结构。得到的TiO2薄膜均匀，与玻璃基板的结合度好。关键词：二氧化钛薄膜；电子束蒸发；膜结构；光学性能 1 引言 TiO2具有化学活性高、分散性好、可见光透过率高、吸收紫外线等优良性能，深受人们的喜爱。广泛应用于太阳能电池、光电转换器、污水处理、空气净化、清洗杀菌等领域，在该领域有着广泛的应用。 TiO2可以作为一种重要的功能性薄膜材料。典型的 TiO2 具有三种晶体类型：金红石、锐钛矿和板钛矿。目前制备TiO2薄膜的方法有多种，如溶胶-凝胶胶法、电化学法（阳极电沉积、阴极电沉积、电泳等）、化学气相沉积、喷雾热分解、脉冲激光沉积、磁控溅射等。

不同的制备工艺对薄膜的结构、外观和性能有不同的影响，如薄膜厚度的均匀性、与玻璃基板的结合牢固程度、表面的微观形貌、晶体的结构等。本文采用真空镀膜法制备了 TiO2 薄膜，并通过步进仪、X 射线衍射仪 (XRD)、原子力显微镜 (AFM)、紫外-可见分光光度计 (UV-Vis) 对制备的 TiO2 薄膜进行了研究。 ) 和其他方法。 TiO2薄膜的工业化制备提供了可靠的依据。 2 实验方法 采用电子束蒸发和离子束辅助反应，涂层材料采用99.99% TiO2粉末。将清洗后的玻璃片固定在铝板上，悬空挂在镀膜机的工件架上。涂装前，可将高真空抽至5×10-3Pa后进行涂装作业。镀膜时，将镀膜速率分别控制在2Å/sec、4Å/sec和5Å/sec。在镀膜过程中，离子源产生的离子束不断轰击基材，增加了玻璃片的表面能，生成的TiO2可以与玻璃片紧密结合。为了使气相沉积的 TiO2 形成稳定的晶型，涂层后取出试样，在不同温度下对试样进行 1 h 热处理，通过测量得到最合适的退火温度。 XRD晶型。采用射线衍射仪对薄膜结构进行分析光学镀膜二氧化钛，采用德国Bruker DektakXT步进仪，日本Rigaku D/MAX-2200PC X射线衍射仪光学镀膜二氧化钛，原始扫描探针显微镜CSPM5500。

3 实验结果与分析 表1是采用德国Bruker DektakXT步进计测量不同涂布速度制备的不同厚度TiO2薄膜。从表 1 可以看出，随着涂布率的增加，制备的 TiO2 薄膜的厚度也随之增加。 * 北京市高等学校人才培养计划(PHR201107145)123中国感光学会五届八次理事会暨2013年学术年会论文摘要集表1制备的TiO2薄膜厚度不同涂层速率 No. 涂层厚度 (nm) 涂层速率 (Å/sec) 样品 11002 样品 22004D--_C 样品 34005 上述三种厚度的 TiO2 薄膜在 300°C、400°C、450°C 温度下退火, 500 °C 1 h，使用 D /MAX-2200PC X 射线衍射仪。结果表明，只有厚度为200 nm的TiO2薄膜在450℃退火温度下产生锐钛矿相衍射峰（图1）。明显的衍射峰出现在25.3 °，对应锐钛矿R（101)峰，然后有两个较弱的衍射峰37.8°，54.1°，分别对应锐钛矿的R . (004) and R(105) peaks. i. 2 j tame _i.. Ⅲ¨,.

艾欧。 . lR(004)Fig.1 TiO2薄膜在4Å/sec包覆速率和不同温度退火1h条件下的XRD图谱图2是观察到的TiO2薄膜表面形貌通过AFM，从图2可以看出薄膜表面比较平整，粒径在20nm左右，说明真空镀膜法制备的TiO2薄膜比较均匀，纯度较高。图 2 涂敷速率为 4Å/sec 的 TiO2 薄膜在 450 ℃ 热处理 1h 1242e(deg) AFM 照片离子束辅助电子束真空蒸镀TiO2薄膜，制备的TiO2薄膜具有不同的厚度，当沉积速率为4Å/sec时，经450℃退火热处理1h后，转变为锐钛矿多晶结构并且有沿 (101). AFM分析表明其晶粒尺寸约为20nm。与其他TiO2薄膜制备技术相比，真空蒸镀法可以提高玻璃基板的表面活性能，增加成膜原子的能量，使沉积的薄膜结构致密且制服。文献： [1] 林华祥，徐梓婷，王旭旭 仿生锐钛矿TiO2薄膜的制备与表征。广西师范大学学报(自然科学版) 2007, (1) :38 -41. [2] 闫宁, 杨焱, 张永明. TiO2 薄膜的制备方法对纳米材料的影响SMX的光催化氧化。

上海师范大学学报(自然科学版)2010(3): 325-330. [3] 姚红军, 王荣昌, 荣瑞芬, 等. 新型光学的研发现状薄膜[J] ] . 半导体学报, 1997 , 18(10) : 761-764. 真空蒸发制备二氧化钛薄膜及其表征 王丽丽, 张义伟, 张春梅, 王增铎, 孟涛*(北京图形通信研究所, 北京 102600) 摘要: 采用真空蒸镀和不同速度沉积法制备了 TiO2 薄膜。采用a-step器件、XRD和AFM进行测量，讨论了沉积速率对沉积速率的影响，结果表明，在4Å/sec的沉积速率下，室温下制备的TiO2薄膜厚度为200 nm，具有非晶结构。 . 薄膜变为锐钛矿晶体结构，同时 TiO 薄膜在 450 ℃ 下退火 1 小时。 rm，用玻璃比较好。2 关键词：TiO2薄膜；真空蒸发；锐钛矿晶体125