磁控溅射法制备SnO_2-CuO薄膜及其气敏特性研究

用直流磁控溅射法分别在Si及陶瓷管上制备掺有CuO的SnO2纳米薄膜,并用马弗炉进行500℃和700℃的退火处理。利用气敏测试系统对各样品进行气敏特性测试,500℃退火的样品对几种被测气体基本都有较高的灵敏度,且随着工作温度的提升,气敏特性下降。700℃退火的样品对乙醇具有很好的选择性,表现较好的灵敏度,当最佳工作电压为6.5 V时,在乙醇气体小注入条件下,对样品的测试体现了样品良好的气敏特性。

F掺杂SnO_2透明导电薄膜微结构及性能研究

通过实验测量常压热分解CVD工艺制备的F掺杂SnO2薄膜的方块电阻、膜厚、形貌、微结构、中远红外反射率等性质,详细研究了基板温度对SnO2薄膜微结构的影响和微结构与薄膜电学、光学性能之间的关系。研究发现,将基板温度从375℃提高到525℃以上,薄膜结晶程度大大提高,薄膜厚度从25nm提高到近300nm,方块电阻下降了两个数量级,中远红外的反射率达到了85%以上。

SnO_2TiO_2复合半导体纳米薄膜的研究进展

本文概述了SnO2TiO2复合半导体纳米薄膜的发展历史和研究现状,对比分析了“混合”、“核壳”和“叠层”3种复合薄膜的结构和性能特点,着重论述了叠层结构的SnO2/TiO2复合薄膜的光电化学和光催化特性。结合作者的研究工作,探讨了SnO2/TiO2双层复合薄膜上下层厚度对其光催化活性的影响,指出复合薄膜光催化活性的提高可归因于电子从TiO2向SnO2的迁移。最后对SnO2/TiO2复合薄膜的局限性和发展潜势做一简要分析,强调了该复合薄膜本身的应用特点。

喷雾热解法制备SnO_2:Sb透明导电薄膜

采用喷雾热解技术制备出了光电性能优良的SnO_2:Sb透明导电薄膜,对薄膜的结构特性、光电性质以及制备条件对薄膜性能的影响进行了研究。并进一步研究了喷雾热解法中薄膜的形成过程和工艺参数对薄膜微观结构和性能的影响。实验结果表明:在Sb掺杂量为11％(摩尔分数)和基板温度为500℃的条件下,SnO_2:Sb薄膜具有最佳的光电性能,平均可见光透过率为82％,方块电阻达13.4Ω/□,电阻率为4.9×10^(-4)Ω·cm。

掺杂SnO_2透明导电薄膜电学及光学性能研究

通过实验测量 ｓｏｌ－ｇｅｌ工艺制备的 Ｓｂ掺杂 ＳｎＯ２薄膜载流子浓度、迁移率、电阻率、膜厚，紫外－可见光区透射率、反射率等性质，详细研究了Ｓｂ掺杂ＳｎＯ２薄膜电学与光学性能．实验发现，薄膜具有良好的透光性和较高导电性，膜内载流子浓度高达１０２０ｃｍ－３，电阻率～１０－２Ω·ｃｍ，透光率高达 ９０％，ＳｎＯ２膜禁带宽度 Ｅｇ＝３７～３．８０ｅＶ．

SnO_2纳米薄膜的制备、显微结构及气敏性能

以SnCl2 ·2H2 O和无水乙醇为原料 ,采用溶胶 凝胶方法制备了SnO2 透明溶胶 ,通过浸渍提拉技术制备了SnO2 纳米薄膜 ;利用XRD、UV和AFM技术研究了薄膜的结构和形貌。结果表明 ,SnO2 纳米薄膜的球形粒径约 5nm ;随着薄膜沉积层数的增加 ,其电子光谱的吸收呈线性增加 ,膜电阻则逐渐减小并趋于稳定值。薄膜对 1 0 0～ 1 0 0 0 μL/L的乙醇和丙酮都有较好的敏感性和响应 恢复特性 ,对 80 0 μL/L的气体响应和恢复时间分别为 3 0和 60s。

SnO_2-CuO纳米粉体的制备研究

以无机盐为原料 ,氨水为沉淀剂采用共沉淀法合成了SnO2 CuO纳米粉体。探讨了共沉淀法制备SnO2 CuO的最佳PH值范围 ,研究了煅烧温度和保温时间对纳米粒子尺寸的影响。结果表明 ,制备SnO2 CuO的最佳PH值范围是 7 6 0～ 9 2 4。随着煅烧温度升高和保温时间延长 ,纳米粒子逐渐长大。其中 ,温度作用更为明显。

电沉积三维多孔Pt/SnO_2薄膜及其对甲醇的电催化氧化

在高电流密度下以阴极析出的氢气泡为"模板"电沉积三维多孔Sn薄膜,经在200℃2h和400℃2h热处理氧化后电沉积金属Pt,制得三维多孔的Pt/SnO2(3D-Pt/SnO2)薄膜.通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了薄膜的形貌和结构.结果显示Pt主要沉积在SnO2枝晶上,形成Ptshell/SnO2core结构的枝晶.在0.5mol·dm-3H2SO4+1.0mol·dm-3CH3OH溶液中的循环伏安结果表明,3D-Pt/SnO2薄膜电极在酸性溶液中电催化氧化甲醇的性能优于电沉积的纯铂电极,而且具有较高的稳定性.

纳米SnO_2-CuO粉体的制备、表征及对环三次甲基三硝胺热分解的催化性能

采用共沉淀法制备了SnO2 CuO纳米复合粉体。用热重法 (TG)、X射线衍射仪 (XRD)、透射电镜(TEM )和能谱 (EDS)对样品的物相、形貌、粒径和组成进行了表征 ,用DSC考察了纳米SnO2 CuO对黑索今(RDX)热分解的催化作用。结果表明 ,4 0 0～ 6 0 0℃煅烧产物的平均粒径为 4～ 10nm。纳米SnO2 CuO对RDX热分解有明显的催化效果 ,它使RDX的分解峰温降低了 9℃ ,分解热增加了 4 2 2J/g。

基板温度对SnO_2:Sb薄膜结构和性能的影响

以单丁基三氯化锡(MBTC)和 SbCl3 为反应原料,采用常压化学气相沉积法(APCVD 法)在不同的基板温度下制备 Sb 掺杂 SnO2 薄膜,用 XRD、SEM表征了薄膜的结构和形貌,通过测量薄膜的方块电阻、载流子浓度、霍尔(Hall)系数、紫外可见光谱等性质,详细研究了基板温度对薄膜结构和光电性能的影响。实验表明 550℃以上制备的样品为多晶薄膜,并保持四方相金红石型结构;在 650℃下沉积的薄膜具有最低的方块电阻值,为 72Ω/□;在可见光区域薄膜透射率和反射率随着基板温度的提高均有所下降。

超级电容器高比容(RuO_2/SnO_2)·nH_2O复合薄膜电极的研究

采用电沉积工艺制备超级电容器用钽基(RuO2/SnO2).nH2O复合薄膜,研究了初始沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比以及热处理对制备(RuO2/SnO2).nH2O复合薄膜性能的影响。借助扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱对薄膜的形貌和物相进行分析,用循环伏安法(CV)对该复合薄膜电容特性进行了测量。结果表明,以沉积液中Sn2+与Ru3+浓度比为2∶1时电沉积出的样品,在温度为300℃、热处理2.5h后所制备出的复合电极薄膜材料的比电容达到385F/g。

SnO_(2-x)薄膜非化学计量比对气敏性能的影响

采用反应磁控溅射法制备SnO2薄膜经常出现化学计量比的失衡问题。通过控制溅射过程中的氧分压制备不同化学计量比的SnO2-x薄膜,研究非化学计量比对薄膜结构、成分以及气敏性能的影响。XRD结果表明氧分压对材料结构和取向的影响非常显著。薄膜的O/Sn和表面化学成分通过XPS进行确定,分析发现氧分压的增加促使薄膜接近化学计量比,但表面化学吸附氧含量在0.33Pa氧分压下达到最大。气敏性能测试表明,非化学计量比主要影响薄膜表面的化学吸附氧数量,从而影响导电性和气体敏感性。氧分压对薄膜化学吸附氧的影响趋势与对气敏性能的影响趋势一致。0.33Pa氧分压下制备的薄膜拥有最多的表面吸附氧,同时对氢气的灵敏度高达45.6%。另外,在0.2-0.5Pa氧分压下制备的薄膜对氢气具有较好的选择性。

退火处理对SnO_2:Sb薄膜结构和光致发光性质的影响

用射频磁控溅射法在玻璃衬底上制备出SnO2:Sb薄膜,研究了不同掺杂和退火对薄膜结构的影响。制备薄膜是具有纯氧化锡四方金红石结构的多晶膜薄,晶粒生长的择优取向为(110)。室温下光致发光测量首次观测到392nm附近存在紫外-紫光发射,并对SnO2:Sb的光致发光机制进行了探索性研究。

Ag改性TiO_2/SnO_2纳米薄膜及光催化降解甲基橙的性能

以光还原沉积法对TiO2/SnO2薄膜进行Ag改性,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNO3浓度等工艺条件对光催化活性的影响。用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以甲基橙为模拟污染物对光催化性能进行测定。结果表明:在最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(摩尔分数),Ag簇直径在30～90nm之间;薄膜具有较高的光催化活性,对甲基橙的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的2.02倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的3.30倍;催化活性的提高,源于反应机理的改变;薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷的分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应。

Ag-TiO_2/SnO_2纳米薄膜的制备及其光催化降解罗丹明B的性能

以光还原法沉积Ag修饰TiO2/SnO2,制备Ag-TiO2/SnO2纳米薄膜,讨论紫外光照时间、光照强度、AgNO3浓度等工艺条件对光催化活性的影响。用XRD和SEM对薄膜的结构、表面形貌和化学组成进行表征,以罗丹明B为模拟污染物对光催化性能进行测定。结果表明,最佳条件下制备的Ag-TiO2/SnO2薄膜,Ag担载量为0.51%(at%),Ag簇直径在30～90nm之间。薄膜具有较高的光催化活性,对罗丹明B的降解率是修饰前TiO2/SnO2薄膜的1.92倍,是相同质量TiO2/ITO薄膜的2.54倍。催化活性的提高,源于反应机制的改变。薄膜中Ag-TiO2异质结的引入,一方面进一步促使光生电荷分离,另一方面加速了氧气与激发电子的还原反应。

CVD法制备Sb掺杂SnO_2薄膜的结构与性能研究

采用化学气相沉积法(CVD)制备了Sb掺杂SnO2薄膜(ATO),研究了Sb掺杂量对ATO薄膜结构和性能的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段对所制得薄膜的结构、形貌、成分等进行了表征,XRD结果表明在基板温度为665℃时能够制得结晶性能较好的多晶薄膜,XPS分析确定掺杂后的Sb以Sb5+离子形式存在.讨论了Sb掺杂量对方块电阻、透射率和反射率等薄膜性质的影响,结果表明,当Sb掺杂量为2%时取得最小方块电阻为7.8Ω/□,在可见光区薄膜的透射率和反射率随着Sb掺杂量的增加呈下降趋势.最后探讨了Sb掺杂SnO2薄膜的显色特性,认为Sb5+离子的本征吸收是薄膜显色的主要原因.

Ni修饰层对SnO_2薄膜气敏性能影响

采用磁控溅射技术在SnO2薄膜表面修饰金属Ni，研究Ni修饰量对SnO2薄膜气敏性能影响。对Ni-SnO2薄膜进行表面成分分析，发现Ni的表面含量和化学价态对Ni-SnO2薄膜气敏性能影响至关重要。Ni的表面修饰量在3．4％-8．8％之间将有效提高SnO2薄膜对低浓度氢气的敏感性能。180℃工作温度下，表面含Ni3．4％的SnO2薄膜对1000ppm的氢气灵敏度最高为59．6，同时响应时间和恢复时间降低至15s和125s。Ni修饰量增加到23．4％，薄膜的气敏性能恶化，这是因为修饰层过厚，阻碍气体与SnO2材料接触。同时，XPS证实NiO是增加SnO2薄膜气敏性能的主要物质，增敏机理解释为Ni氧化后形成的NiO在SnO2薄膜上形成p-n结，促进元件的电导变化，从而提高了薄膜的气敏性能。

P型透明导电SnO_2薄膜的研究进展

SnO2薄膜是一种应用广泛的宽禁带半导体材料。近几年来,随着对SnO2的光电性质及其在光电器件方面应用的开发研究,SnO2薄膜成为研究热点之一。制备掺杂的p型SnO2是形成同质p-n结以及实现其实际应用的重要途径。近年来,国内外在p型SnO2薄膜研究方面取得了较大的进展。目前报道的p型SnO2薄膜的最高电导率为5.952Ω-1cm-1。并且得到了具有较好非线性伏安特性的铟锡氧化物的透明p-n结。本文就其最新进展进行了综述。

SnO_2纳米薄膜的溶胶-凝胶法制备及气敏性能

以SnCl2.2H2O和无水乙醇为原料制备SnO2透明溶胶,通过浸渍法在云母基片上制备了SnO2纳米薄膜。利用XRD和AFM手段研究了薄膜的结构和形貌,结果表明,SnO2纳米薄膜的球形粒径约为15nm;随着薄膜沉积层数的增加或工作温度的升高,薄膜电阻逐渐减小。气敏特性研究表明,薄膜对H2有较好的敏感性。

Sb掺杂对SnO2薄膜光电性能的影响研究

以乙醇为溶剂采用溶胶-凝胶法制备出了Sb掺杂的SnO_2复合透明导电薄膜,并利用XRD,SEM,紫外-可见分光光度计,四探针电阻仪等测试方法对Sb掺杂的SnO_2复合薄膜的结构和物性进行了研究。结果表明,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜均呈四方金红石型晶体结构;随着Sb掺杂量的增加,薄膜电阻率先降低后增大,当Sb掺杂量为摩尔分数5%时,薄膜电阻率达到最小值1.4×10^(–3)?·cm。在350~700 nm波长范围内,当Sb掺杂量小于摩尔分数7%时,SnO_2复合薄膜的透过率均在80%以上。