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、光催化與太陽能電池等方面有著極為重要的應用，通過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、與基底附著性好等優(yōu)點，因此磁控濺射技術被廣泛應用于工業(yè)化生產(chǎn)制備大面積、高質量的薄膜。我們通過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；除此之外，我們還通過磁控濺射法制備了TiO2/WO3 復合薄膜，研究了兩者之間的電荷傳輸性質：基于磁控濺射法，我們主要開展了以下三個方面的工作：

2、　　 (1)采用磁控濺射法在摻氟二氧化錫導電玻璃（FTO）襯底上濺射金屬銅薄膜，所制備的Cu薄膜通過在管式爐中退火氧化生長，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）對其形貌和結構進行了表征，并研究了這種通過磁控濺射法得到的CuO 納米線陣列薄膜對CO和H2S的氣敏性質，研究結果表明：CuO 納米線陣列薄膜在250 ℃時對CO 氣體具有最強的氣敏響應，并且當CO

3、 濃度增大時其氣敏響應明顯增強；而對于H2S 氣體，在常溫下CuO 納米線陣列薄膜能夠對低濃度的H2S 氣體響應，說明這種CuO 納米線陣列薄膜可以在常溫、低濃度下探測H2S 氣體；與CO 氣體不同的是：當測試溫度升高時，其電阻值在H2S 氣體氛圍中迅速減小，我們對這種異常的電阻變化現(xiàn)象進行了解釋。
　　 (2)采用雙極脈沖磁控濺射法制備了TiO2、WO3 與TiO2/WO3 復合薄膜，我們采用瞬態(tài)光電壓譜技術研究了三種薄膜在光

4、照下光生電荷的動態(tài)傳輸特性，對于TiO2/WO3 異質結薄膜，其瞬態(tài)光電壓信號與TiO2、WO3的信號相反，其瞬態(tài)光電壓值幾乎為TiO2、WO3的3倍。這些現(xiàn)象說明TiO2 與WO3之間形成的界面對光生電荷的分離起著重要的作用。我們對TiO2 與WO3 界面間的電荷傳輸與分離過程作了詳細的討論和解釋。
　　 (3)利用磁控濺射法在硅基底上制備超薄金屬銅薄膜，通過嚴格控制沉積時間從而實現(xiàn)控制膜厚的目的，探索磁控濺射法制備金屬超薄膜