氧化硅薄膜的電輔助自組裝及性能.pdf

1、薄膜自組裝技術(shù)是近幾年十分受關(guān)注的研究領(lǐng)域。本文采用電輔助自組裝技術(shù),選取FTO導(dǎo)電玻璃和高定向裂解石墨(HOPG)作為薄膜組裝基底材料,以十六烷基三甲基溴化銨(CTAB)為模板、正硅酸乙酯(TEOS)為硅源、硝酸鈉為支持鹽合成出(介孔)氧化硅薄膜。借助于循環(huán)伏安曲線(xiàn)(CV)、差熱-熱重分析(TG-DTA)、傅立葉變換紅外光譜、掃描電鏡(SEM)觀察、高分辨透射電鏡(HRTEM)觀察及電子衍射圖譜、紫外-可見(jiàn)光譜、熒光光譜等數(shù)據(jù)信息和技

2、術(shù)對(duì)氧化硅薄膜樣品進(jìn)行了研究表征。研究了不同沉積電壓、溶液組成、沉積時(shí)間及TEOS/CTAB配比等參數(shù)對(duì)氧化硅薄膜組裝、熱處理前后的氧化硅薄膜的形貌和可見(jiàn)光區(qū)的光學(xué)特性的影響,對(duì)Co元素?fù)诫s氧化硅薄膜的制各進(jìn)行了嘗試,并對(duì)氧化硅薄膜的電輔助自組裝生長(zhǎng)機(jī)理以及表面活性劑(CTAB)、鹽酸與硅源的作用機(jī)理進(jìn)行了分析。
　　 結(jié)果表明:在-3.5 V電壓下,采用陽(yáng)離子表面活性劑(CTAB)為模板可制備出氧化硅納米薄膜:在酸性條件下,可

3、得到多種形貌特征的無(wú)定形二氧化硅薄膜;隨著沉積電壓和時(shí)間的增加,氧化硅薄膜在可見(jiàn)光光區(qū)的吸光度增強(qiáng),透過(guò)率降低;只有當(dāng)溶液中CTAB的濃度大于其臨界膠束濃度(C.M.C),且TEOS的量一定時(shí),才可能得到介孔結(jié)構(gòu)的氧化硅薄膜,經(jīng)熱處理后具有MCM-41結(jié)構(gòu)特征;薄膜樣品經(jīng)500℃熱處理后,由于非橋鍵氧空穴中心(NBOHC)的出現(xiàn),在3.5 eV光的激發(fā)下有2.5 eV的光致熒光現(xiàn)象發(fā)生:隨著鈷摻雜量的增大,Co/氧化硅組裝膜在可見(jiàn)光光區(qū)