LPCVD水解法制备TiO2薄膜
来源期刊:材料科学与工程学报2003年第3期
论文作者:孙彦平 李刚 李文漪 赵君芙 蔡峋
关键词:化学气相沉积; 二氧化钛; 水解; 动力学;
摘 要:本文利用LPCVD法水解四异丙醇钛(TTIP)制备TiO2薄膜,研究了制备过程中水解TTIP的反应动力学.通过对沉积温度和沉积率关系的研究,计算出TTIP水解反应表观活化能为59.85kJ/mol.沉积温度不仅影响反应速率,还对TiO2薄膜结构、表面形貌有决定性的作用.XRD和Raman分析表明:TRIP水解法制备TiO2薄膜,薄膜结构主要依赖于沉积温度.180℃~220℃沉积TiO2薄膜为非晶态,240℃~300℃沉积为锐钛矿和非晶态混杂结构.在水分压对TTIP水解反应影响的研究中发现,水分压为零时,TTIP发生热解反应,TiO2沉积率不为零,热解反应240℃无锐钛矿特征峰出现.这说明水解反应制备TiO2有利于降低锐钛矿的生长温度.氧分子的加入可以消除TiO2薄膜表面的"针孔".
孙彦平1,李刚2,李文漪3,赵君芙1,蔡峋3
(1.太原理工大学化学工程与技术学院,山西,太原,030024;
2.上海交通大学分析测试中心,上海,200030;
3.上海交通大学教育部高温材料及高温测试开放实验室,上海,200030)
摘要:本文利用LPCVD法水解四异丙醇钛(TTIP)制备TiO2薄膜,研究了制备过程中水解TTIP的反应动力学.通过对沉积温度和沉积率关系的研究,计算出TTIP水解反应表观活化能为59.85kJ/mol.沉积温度不仅影响反应速率,还对TiO2薄膜结构、表面形貌有决定性的作用.XRD和Raman分析表明:TRIP水解法制备TiO2薄膜,薄膜结构主要依赖于沉积温度.180℃~220℃沉积TiO2薄膜为非晶态,240℃~300℃沉积为锐钛矿和非晶态混杂结构.在水分压对TTIP水解反应影响的研究中发现,水分压为零时,TTIP发生热解反应,TiO2沉积率不为零,热解反应240℃无锐钛矿特征峰出现.这说明水解反应制备TiO2有利于降低锐钛矿的生长温度.氧分子的加入可以消除TiO2薄膜表面的"针孔".
关键词:化学气相沉积; 二氧化钛; 水解; 动力学;
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