濺射法制備CeO-,2--TiO-,2-薄膜的結(jié)構(gòu)性能研究.pdf

1、該論文介紹了綠色鍍膜玻璃的發(fā)展,對各類別節(jié)能鍍膜玻璃膜系結(jié)構(gòu)、光性能特點以及鍍膜玻璃的制備方法進行了概括,闡述了未來綠色鍍膜玻璃的發(fā)展趨勢:采用低成本原材料和高效方便的制備工藝,制備具有復合型多功能薄膜具有更強的市場競爭力.CeO<,2>-TiO<,2>復合薄膜由于具有高的折射率,優(yōu)異的紫外線吸收功能、高的電荷儲存能力、好的電致變色可逆性,是節(jié)能智能鍍膜玻璃的一種重要材料.論文創(chuàng)新性地采用不同Ce/Ti摩爾比的CeO<,2>、TiO<,

2、2>原材料進行混合、磨細、燒結(jié)CeO<,2>-TiO<,2>陶瓷靶材,采用磁控濺射法,在不同濺射條件下制備CeO<,2>、TiO<,2>、CeO<,2>-TiO<,2>薄膜.利用各種分析測試方法(SEM、TEM、XRD、XPS、Raman、UV-vis、薄膜分析儀等)對薄膜的結(jié)構(gòu)與性能進行了全面研究,得出如下結(jié)論:靶材的濺射由于Ce、Ti的原子序數(shù)不同,濺射閾不同而造成Ce的優(yōu)先濺射,薄膜中的Ce/Ti摩爾比與實際靶材設計的Ce/Ti摩

3、爾比高50％左右.組成CeO<,2>-TiO<,2>混合薄膜顆粒粒徑在納米尺度范圍3-50nm,與純CeO<,2>、TiO<,2>薄膜相比,具有更小的表面粗糙度和更難結(jié)晶,這是由于異質(zhì)材料晶界的相互干擾,使同質(zhì)顆粒之間難于聚集而結(jié)晶長大,薄膜處于納米晶或雛晶態(tài),即使加熱基片或薄膜進行熱處理也無明顯變化.納米晶或雛晶態(tài)微粒尺寸效應,對薄膜的光學性能產(chǎn)生了較大的影響.濺射薄膜的間接能隙進行了研究,發(fā)現(xiàn)Ce/Ti摩爾含量在0.8左右的CeO<

4、,2>-TiO<,2>混合薄膜的間接能隙與純CeO<,2>、TiO<,2>薄膜相比小很多,CeO<,2>-TiO<,2>薄膜間接能隙Eg=2.62±0.04 ev;CeO<,2>薄膜Eg=3.08±0.02 ev;TiO<,2>薄膜Eg=3.35±0.02 ev.混合薄膜的吸收邊波長和截止波長大于純CeO<,2>、TiO<,2>薄膜,并出現(xiàn)明顯的帶尾現(xiàn)象.能隙的變化主要由于(1)薄膜納米晶尺寸效應;(2)摻雜效應.由于混合薄膜間接躍遷的