幅值步进的电流波形对3D-AAO结构的影响

阳极氧化过程中使用不同的电流波形可以调制阳极氧化铝(AAO)多孔结构。使用电流幅值逐渐增加的改良间断锯齿状脉冲在磷酸电解液中对铝片进行脉冲阳极氧化,制备了孔径和周期长度都逐渐增加的3D-AAO纳米孔结构。通过改变幅值步进(ΔI)和周期时间(T)可以精确控制3D-AAO纳米孔的几何结构。结果表明,随着ΔI的增加,得到了三种不同的纳米孔结构,且周期结构调制越来越明显。通过改变T,发现若T太小,则不足以形成与电流波形形状对应的微观结构。随着T的增大,会出现周期内分层的“Y”型分支纳米孔结构,且可能在一个周期内出现两个分支。分支长度随着电流幅值的增加而增加。通过分析阳极氧化电压-时间(U-T)图像发现,一个周期内氧化电压有两个极大值和极小值,极大值和极小值的比值决定了一个周期纳米孔的分支个数。这些新颖和定制的纳米结构可以广泛应用于光子晶体、药物传递,传感等领域。