射频磁控溅射方法制备掺氮TiO_x薄膜及其结构和亲水性研究（英文）
来源期刊：稀有金属材料与工程2016年第9期
论文作者：程春玉 蔺增 王妨 李慕勤
文章页码：2232 - 2236
关键词：掺氮TiO2薄膜;磁控溅射;退火;亲水性;
摘 要：采用磁控溅射方法制备掺氮TiOx薄膜。将TiOx作为靶材,通以N2/Ar混合气体来精确控制N的掺杂量。为改善掺氮TiOx薄膜的性能,首先将试样放于退火炉中退火,退火温度范围为300600℃;再将试样放于黑暗处一段时间;最后用可见光（VIS）照射。采用扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜的表面形貌,结果表明,颗粒尺寸随退火温度升高而增大。采用X射线光电子能谱（XPS）研究薄膜的化学成分,结果表明,薄膜中生成了N-Ti-O（β-N）和羟基,这可能是因为N掺杂入TiOx晶格引起的;且羟基含量随退火温度升高而增加,使得基片有更好的亲水性。采用X射线衍射（XRD）研究薄膜的晶体结构,结果表明,退火后非晶薄膜转变为晶态。采用接触角仪测试薄膜的亲水性,结果表明,水接触角随退火温度升高而减小,这可能是由于颗粒尺寸和羟基含量的改变造成的。亲水性也受避光储存时间的影响,实验结果表明,随着储存时间的增加,水接触角增加。可见光照射实验表明,可见光照射后薄膜的亲水性增加。
程春玉1，蔺增1,2，王妨1，李慕勤2
1. 东北大学2. 佳木斯大学
摘 要：采用磁控溅射方法制备掺氮TiOx薄膜。将TiOx作为靶材,通以N2/Ar混合气体来精确控制N的掺杂量。为改善掺氮TiOx薄膜的性能,首先将试样放于退火炉中退火,退火温度范围为300600℃;再将试样放于黑暗处一段时间;最后用可见光（VIS）照射。采用扫描电子显微镜（SEM）观察薄膜的表面形貌,结果表明,颗粒尺寸随退火温度升高而增大。采用X射线光电子能谱（XPS）研究薄膜的化学成分,结果表明,薄膜中生成了N-Ti-O（β-N）和羟基,这可能是因为N掺杂入TiOx晶格引起的;且羟基含量随退火温度升高而增加,使得基片有更好的亲水性。采用X射线衍射（XRD）研究薄膜的晶体结构,结果表明,退火后非晶薄膜转变为晶态。采用接触角仪测试薄膜的亲水性,结果表明,水接触角随退火温度升高而减小,这可能是由于颗粒尺寸和羟基含量的改变造成的。亲水性也受避光储存时间的影响,实验结果表明,随着储存时间的增加,水接触角增加。可见光照射实验表明,可见光照射后薄膜的亲水性增加。
关键词：掺氮TiO2薄膜;磁控溅射;退火;亲水性;
