幾種堿土金屬錫酸鹽薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、本論文對(duì)目前很受重視的功能材料堿土金屬錫酸鹽展開(kāi)較為全面的研究。做為重要的功能材料,它具備極為豐富的光學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)性質(zhì),還有其它特殊的物化性質(zhì)。因其較強(qiáng)的應(yīng)用背景,在工業(yè)生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究中受到了廣泛關(guān)注。錫酸鹽材料的高溫穩(wěn)定性、氣敏性、優(yōu)良的光催化特性,引發(fā)了大量的應(yīng)用研究;但薄膜形態(tài)的研究相對(duì)較少,改性研究也不多見(jiàn);由于其潛在的應(yīng)用價(jià)值,本論文就以下幾個(gè)方面開(kāi)展了研究工作:
　　首先,對(duì)堿土金屬錫酸鹽納米晶的制備工藝進(jìn)行了研

2、究。在實(shí)驗(yàn)室中用固相反應(yīng)制備了系列的堿土金屬錫酸鹽納米晶粉料,并對(duì)其 X射線譜進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,用謝樂(lè)公式估算了晶粒尺寸;對(duì)研磨、加熱、預(yù)燒、煅燒等幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了充分的實(shí)驗(yàn);并研究了溫度條件的影響;
　　其次,用脈沖激光沉積(Pulsed Laser Deposition,PLD)薄膜生長(zhǎng)技術(shù)在石英基底上直接生長(zhǎng)了堿土金屬錫酸鹽薄膜,利用橢偏測(cè)厚儀測(cè)量了薄膜的厚度;用磁控濺射技術(shù)在導(dǎo)電玻璃基片上生長(zhǎng)了同樣材料的薄膜;選擇最佳工藝條件

3、對(duì)薄膜進(jìn)行750℃、1.5小時(shí)后退火處理,使薄膜的透過(guò)率和膜厚的均勻性得到較大改善。
　　然后,對(duì)薄膜做了X射線衍射(X-Ray Diffraction,XRD)表征,發(fā)現(xiàn)結(jié)晶良好;原子力顯微鏡(Atomic Force Microscope,AFM)圖片顯示,薄膜均勻,致密,結(jié)晶良好;對(duì)薄膜做了透射光譜測(cè)量,薄膜的光學(xué)常數(shù)和厚度均由透射譜的包絡(luò)線函數(shù)求出,結(jié)果與文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)吻合很好。通過(guò)Z掃描檢測(cè),上述薄膜均無(wú)明顯的三階非線性

4、光學(xué)性質(zhì);表面光電壓的測(cè)量顯示,錫酸鋇在320nm～410nm有明顯的表面光電壓效應(yīng),其它的錫酸鹽系列薄膜均無(wú)顯著的表面光電壓響應(yīng)。
　　最后,使用固相反應(yīng)設(shè)計(jì)、制備了錫酸鋇摻銻導(dǎo)電陶瓷,經(jīng)測(cè)試,導(dǎo)電性能良好;用PLD沉積系統(tǒng)在石英基底上沉積了銻摻雜的錫酸鋇薄膜,并詳細(xì)研究了它的光電性質(zhì);主要考察了該薄膜在不同的氧壓、不同的摻雜濃度、不同的退火溫度、不同的基底沉積溫度以及不同的薄膜厚度等條件下的光電性質(zhì)的變化情況;結(jié)果顯示,銻摻雜