磁控濺射法制備幾種金屬、金屬氧化物薄膜.pdf

1、金屬與金屬氧化物在氣敏、光催化與太陽(yáng)能電池等方面有著極為重要的應(yīng)用，通過(guò)磁控濺射法制備的金屬氧化物薄膜，具有純度高、致密性好、可控性強(qiáng)、與基底附著性好等優(yōu)點(diǎn)，因此磁控濺射技術(shù)被廣泛應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)制備大面積、高質(zhì)量的薄膜。我們通過(guò)磁控濺射法制備了氧化銅納米線陣列薄膜，并研究了其氣敏性質(zhì)；除此之外，我們還通過(guò)磁控濺射法制備了TiO2/WO3 復(fù)合薄膜，研究了兩者之間的電荷傳輸性質(zhì)：基于磁控濺射法，我們主要開展了以下三個(gè)方面的工作：

2、　　 (1)采用磁控濺射法在摻氟二氧化錫導(dǎo)電玻璃（FTO）襯底上濺射金屬銅薄膜，所制備的Cu薄膜通過(guò)在管式爐中退火氧化生長(zhǎng)，可得到CuO 納米線陣列薄膜。用X射線衍射儀（XRD）、掃描電子顯微鏡（SEM）、高分辨透射電子顯微鏡（HRTEM）對(duì)其形貌和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征，并研究了這種通過(guò)磁控濺射法得到的CuO 納米線陣列薄膜對(duì)CO和H2S的氣敏性質(zhì)，研究結(jié)果表明：CuO 納米線陣列薄膜在250 ℃時(shí)對(duì)CO 氣體具有最強(qiáng)的氣敏響應(yīng)，并且當(dāng)CO

3、 濃度增大時(shí)其氣敏響應(yīng)明顯增強(qiáng)；而對(duì)于H2S 氣體，在常溫下CuO 納米線陣列薄膜能夠?qū)Φ蜐舛鹊腍2S 氣體響應(yīng)，說(shuō)明這種CuO 納米線陣列薄膜可以在常溫、低濃度下探測(cè)H2S 氣體；與CO 氣體不同的是：當(dāng)測(cè)試溫度升高時(shí)，其電阻值在H2S 氣體氛圍中迅速減小，我們對(duì)這種異常的電阻變化現(xiàn)象進(jìn)行了解釋。
　　 (2)采用雙極脈沖磁控濺射法制備了TiO2、WO3 與TiO2/WO3 復(fù)合薄膜，我們采用瞬態(tài)光電壓譜技術(shù)研究了三種薄膜在光

4、照下光生電荷的動(dòng)態(tài)傳輸特性，對(duì)于TiO2/WO3 異質(zhì)結(jié)薄膜，其瞬態(tài)光電壓信號(hào)與TiO2、WO3的信號(hào)相反，其瞬態(tài)光電壓值幾乎為TiO2、WO3的3倍。這些現(xiàn)象說(shuō)明TiO2 與WO3之間形成的界面對(duì)光生電荷的分離起著重要的作用。我們對(duì)TiO2 與WO3 界面間的電荷傳輸與分離過(guò)程作了詳細(xì)的討論和解釋。
　　 (3)利用磁控濺射法在硅基底上制備超薄金屬銅薄膜，通過(guò)嚴(yán)格控制沉積時(shí)間從而實(shí)現(xiàn)控制膜厚的目的，探索磁控濺射法制備金屬超薄膜