脉冲激光沉积制备TiO2薄膜的性能

摘要：

采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在玻璃衬底上制备了二氧化钛薄膜,研究了基片温度和氧压对薄膜表面形貌、晶体结构和光学性能的影响.结果表明:当基片温度低于300℃或高于400℃时,二氧化钛薄膜的折射率都随着基片温度的升高而增大；基片温度处于300℃～400℃之间时,折射率随着基片温度的升高而降低；基片温度为300℃时,折射率最大.薄膜的折射率随着氧压的增大而减小.X射线衍射仪(XRD)显示薄膜在基片温度低于300℃时为非晶态结构,在300℃时出现了锐钛矿结构,当基片温度升高到500℃时,薄膜仍为锐钛矿结构；300℃时,薄膜的A(101)衍射峰最强,结晶度最好.通过原子力显微镜(AFM)图分析得出:低于300℃时,随着基片温度的升高,二氧化钛薄膜的晶粒尺寸增大,聚集密度增大；高于300℃时,晶粒的平均尺寸大小几乎不变,300℃时,晶粒排列最均匀有序.根据薄膜的透射谱计算了薄膜的光学带隙,可知随着基片温度的升高,二氧化钛薄膜的带隙变窄；随着氧压的增大,带隙变宽.

关键词：薄膜、TiO2、折射率、基片温度、氧压、透射谱、带隙

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分类号：O484.4(固体物理学)

资助基金：国家自然科学基金61275147;山东省优秀中青年科学家科研奖励基金BS2009DX014;山东省科技攻关计划2010GGX10127;聊城大学重点科研基金

在线出版日期：2013-04-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：178-183