静电场对超声雾化热解喷涂制备TiO_(2)薄膜的影响研究

基于自主搭建的超声雾化热解喷涂装置进行静电场作用耦合,通过在反应沉积腔体的上、下壁面间施加非匀强电场,探究了形成静电场所施加的直流电压对喷涂TiO_(2)薄膜结构与性能的影响。电场作用下雾滴颗粒被极化并获得垂直衬底表面的动量,克服了热泳力作用的影响,提高了钛源前驱体在衬底表面的附着效率,同时增强了薄膜结晶性能及成膜均匀性。结果表明,当加载电压为1.0 kV时,获得了优化锐钛矿相TiO_(2)薄膜,其(101)晶面半峰全宽为0.29°,平均晶粒尺寸达到94.19 nm,可见光区平均透过率为85%,表面粗糙度为16.70 nm。通过静电场的施加,调控了衬底近表面处入射粒子的动量,构建了更有利于TiO_(2)薄膜生长的稳定环境,为TiO_(2)薄膜制备工艺的优化提供了参考。

常压下铌掺杂二氧化钛薄膜的制备与光学性能研究

本文以Nb掺杂TiO_(2)为研究对象,以获得更高结晶性、光学特性的TiO_(2)为目标,通过超声雾化热解喷涂法,在常压下成功制备出掺杂Nb的TiO_(2)薄膜。本文研究了TiO_(2)结晶性能、光谱吸收性质以及光致发光强度的影响规律,探索了提升掺杂TiO_(2)的性能可能途径。实验结果表明:铌掺杂二氧化钛薄膜,在(101)晶面上具有一定的优先取向,当掺杂浓度达到5%,表现出最佳结晶性能;随着掺杂浓度的提升,样品的光透过率呈现出先上升后下降的趋势,当掺杂浓度达到5%时,表现出最佳光学性能,光致发光强度总体表现良好,但随着掺杂浓度的上升,总体呈现出下降趋势。掺杂浓度对二氧化钛薄膜的性能产生显著影响,当Nb掺杂浓度5%时,各项性能均表现良好。