SILAR法TiO2沉積機(jī)理及其高表面積薄膜的制備與結(jié)構(gòu)表征.pdf

1、本文利用SILAR法于玻璃基體和Kapton基體上制備了超薄TiO2薄膜，研究了初期沉積過程機(jī)理，并分別通過原子氧刻蝕 Kapton基體再使用SILAR沉積和添加陽離子表面活性劑輔助SILAR的方法制備了高表面積 TiO2功能薄膜。使用X射線光電子能譜(XPS)、電子順磁共振(EPR)、傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、原子力顯微鏡(AFM)、掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)、光學(xué)透過率和接觸角對(duì)薄膜的結(jié)構(gòu)和生長過程進(jìn)行表

2、征。
　　研究結(jié)果表明，通過對(duì)薄膜光學(xué)透過率的測(cè)試，發(fā)現(xiàn)SILAR法制備的TiO2薄膜厚度隨循環(huán)次數(shù)線性增加。TiO2薄膜形成初期以島狀方式形核，隨著薄膜厚度增加，薄膜以二維層狀方式生長。同時(shí)發(fā)現(xiàn)延長初期反應(yīng)吸附時(shí)間會(huì)增加初期沉積覆蓋率并提高沉積效率。通過對(duì)薄膜接觸角的測(cè)量，發(fā)現(xiàn)在沉積循環(huán)過程中薄膜的表面粘附功不斷增加，鍍層一直保持著良好的活化狀態(tài)。在鍍態(tài)薄膜中發(fā)現(xiàn)有高活性的氧空位缺陷的順磁信號(hào)峰，這與薄膜表面吉布斯自由能持續(xù)降低

3、有關(guān)。
　　掃描電鏡及原子力顯微鏡分析表明，通過對(duì)有機(jī)物Kapton原子氧表面刻蝕與SILAR法TiO2沉積相結(jié)合的方法，在Kapton基體上獲得了高表面積的TiO2功能層。沉積完成后，表面粗糙度大大增加，在5μm×5μm尺度上由平整Kapton基體的1.60μm增加到24.39μm。利用添加含胺的有機(jī)模板劑的方法，在玻璃基體和Kapton基體上獲得顯著粗化的表面沉積層。其中在玻璃基體上沉積的TiO2薄膜為無定型態(tài)，其表面粗糙度在