石英光纖表面負載摻錫氧化銦薄膜的制備和表征.pdf

1、摻錫氧化銦(ITO)薄膜是一種兼具高可見光透過率和低電阻率的N型半導(dǎo)體。以石英光導(dǎo)纖維作為ITO薄膜的基體,賦予光纖具備導(dǎo)電/導(dǎo)光/透明的性能,可應(yīng)用于傳感器等相關(guān)領(lǐng)域。本論文通過溶膠-凝膠法在石英光纖表面負載ITO薄膜,以制備結(jié)合力強,光電性能優(yōu)良的ITO薄膜為目的,探討制備工藝條件對薄膜性能的影響,并通過熱震法和超聲法來評價薄膜的結(jié)合力,具體工作如下:
　　 首先討論了不同工藝條件對薄膜的結(jié)合力、可見光透過率和電阻率的影響,

2、雖然在石英玻璃片上制備ITO薄膜工藝已較成熟,但針對基體為圓柱狀的光導(dǎo)纖維上制備結(jié)合力強的ITO薄膜有一定的難度,本論文通過實驗獲得了制備ITO薄膜的最佳工藝條件。其中值得注意的是:薄膜負載前光纖需經(jīng)過表面活化處理,退火在500℃馬弗爐中進行70min,每層薄膜制備完成后放在水中超聲清洗10秒,膜層數(shù)為四層。
　　 其次利用淬火處理來分析評價薄膜的結(jié)合力,觀察在不同淬火溫度下薄膜的形貌、可見光透過率、電阻率和光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光性能變

3、化趨勢。結(jié)果表明:當(dāng)淬火溫度小于500℃時,ITO薄膜表現(xiàn)為低韌性材料:當(dāng)淬火溫度大于500℃時,ITO薄膜表現(xiàn)為脆性材料,隨淬火溫度的增加,內(nèi)部裂紋迅速擴展;當(dāng)淬火溫度在200℃和210℃之間時,ITO薄膜中的微裂紋開始擴展;負載在光纖表面的ITO薄膜在淬火作用下失效的臨界值為200℃。
　　 最后利用超聲法分析評價薄膜的結(jié)合力,觀察經(jīng)超聲處理不同時間后薄膜的形貌、可見光透過率和電阻率和光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光性能變化趨勢。從ITO薄膜