二氧化鈦-金屬-ITO玻璃（硅）薄膜的制備及電學(xué)特性研究.pdf

1、二氧化鈦薄膜由于它具有高介電常數(shù)、高折射率、高化學(xué)穩(wěn)定性和半導(dǎo)體特性,被廣泛應(yīng)用于油漆、涂料、化纖、塑料、化妝品、陶瓷等領(lǐng)域,并且在光催化、太陽(yáng)能電池、建材等許多方面有重要的應(yīng)用前景.因此對(duì)二氧化鈦薄膜的研究有一定的實(shí)用價(jià)值.
　　二氧化鈦主要有三種晶型,板鈦礦,銳鈦礦和金紅石.其中板鈦礦比較不穩(wěn)定,在自然界中存在較少,銳鈦礦和金紅石較穩(wěn)定,應(yīng)用比較廣泛,本文正是對(duì)這兩種晶型進(jìn)行了研究.
　　到目前為止,由于二氧化鈦薄膜的優(yōu)

2、異性能,人們已經(jīng)嘗試了許多方法制備TiO2薄膜,這些方法包括溶膠-凝膠法（sol-gel）,化學(xué)氣相沉積（CVD）,離子束輔助過(guò)程、原子層沉積（ALD）、各種反應(yīng)濺射、脈沖激光沉積以及濾過(guò)式電弧鍍（FAD）等.其中溶膠凝膠法能制備結(jié)構(gòu)優(yōu)良的二氧化鈦薄膜,是一種常用的方法,但是技術(shù)難度較大,難于控制;而且絕大部分方法在制取晶體相的過(guò)程中都需要加熱.而磁控濺射方法所用的設(shè)備簡(jiǎn)單,易于控制且重復(fù)性相當(dāng)好,制膜物質(zhì)范圍相當(dāng)廣泛.在常溫時(shí)就可生成

3、許多其它方法不能制備的二氧化鈦兩種相結(jié)構(gòu),且沉積的薄膜質(zhì)量比較好.由于不同相的應(yīng)用不同,研究相結(jié)構(gòu)的變化具有一定的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值.
　　本文用磁控濺射的方法在硅片和ITO玻璃及金屬/ITO玻璃襯底上成功的制備了二氧化鈦薄膜,制備了二氧化鈦金紅石和銳鈦礦兩種相結(jié)構(gòu)混合的薄膜樣品和金紅石、銳鈦礦單一結(jié)構(gòu)的樣品,通過(guò)改變薄膜沉積過(guò)程中氧氣含量、濺射壓強(qiáng)、沉積功率、濺射時(shí)間、襯底溫度等濺射參數(shù),制備了一系列薄膜樣品,得到了二氧化鈦

4、薄膜兩種相結(jié)構(gòu)的最佳生成條件.較高的氧氣含量較高的工作壓強(qiáng)有利于金紅石結(jié)構(gòu)的生成;襯底加熱、較低的氧氣含量利于生成銳鈦礦結(jié)構(gòu);我們還發(fā)現(xiàn)不同的襯底材料對(duì)薄膜的相結(jié)構(gòu)也有一定的影響,硅片襯底上容易生成金紅石結(jié)構(gòu),加熱生成銳鈦礦結(jié)構(gòu),ITO玻璃襯底容易生成銳鈦礦結(jié)構(gòu).同時(shí)我們又在玻璃襯底上沉積了一層金屬薄膜,之后又在金屬薄膜上面沉積了二氧化鈦薄膜,研究了薄膜的相結(jié)構(gòu)隨著沉積時(shí)間的變化,隨著時(shí)間的增加,沉積在金屬/ITO玻璃上的二氧化鈦薄膜的