幾種堿土金屬錫酸鹽薄膜的制備及其光電性能研究.pdf

1、本論文對目前很受重視的功能材料堿土金屬錫酸鹽展開較為全面的研究。做為重要的功能材料,它具備極為豐富的光學、電學和磁學性質,還有其它特殊的物化性質。因其較強的應用背景,在工業(yè)生產(chǎn)技術和科學研究中受到了廣泛關注。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)了大量的應用研究;但薄膜形態(tài)的研究相對較少,改性研究也不多見;由于其潛在的應用價值,本論文就以下幾個方面開展了研究工作:
　　首先,對堿土金屬錫酸鹽納米晶的制備工藝進行了研

2、究。在實驗室中用固相反應制備了系列的堿土金屬錫酸鹽納米晶粉料,并對其 X射線譜進行了簡要分析,用謝樂公式估算了晶粒尺寸;對研磨、加熱、預燒、煅燒等幾個環(huán)節(jié)進行了充分的實驗;并研究了溫度條件的影響;
　　其次,用脈沖激光沉積(Pulsed Laser Deposition,PLD)薄膜生長技術在石英基底上直接生長了堿土金屬錫酸鹽薄膜,利用橢偏測厚儀測量了薄膜的厚度;用磁控濺射技術在導電玻璃基片上生長了同樣材料的薄膜;選擇最佳工藝條件

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

4、光學性質;表面光電壓的測量顯示,錫酸鋇在320nm～410nm有明顯的表面光電壓效應,其它的錫酸鹽系列薄膜均無顯著的表面光電壓響應。
　　最后,使用固相反應設計、制備了錫酸鋇摻銻導電陶瓷,經(jīng)測試,導電性能良好;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,并詳細研究了它的光電性質;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的變化情況;結果顯示,銻摻雜