脉冲偏压电弧离子镀室温沉积非晶TiO2薄膜
合理匹配频率和占空比,有效抑制由电荷累积导致的微弧放电,采用脉冲偏压电弧离子镀技术在载玻片上成功制备均匀透明的非晶TiO2薄膜,偏压变化范围0～900 V.用XRD和AFM表征薄膜的相结构和微观形貌;用纳米压痕仪测量薄膜的显微硬度和弹性模量;用紫外-可见分光光度计测量薄膜的吸收光谱和透射光谱,用SCOUT软件计算得到薄膜的折射率和厚度.分析结果表明,室温下沉积得到的薄膜为非晶态.TiO2薄膜的RMS粗糙度和沉积速率随脉冲偏压的增大先增大后减小,当偏压为-100V时取得最大值,分别约为3.45nm和20.41nm/min.薄膜的硬度和弹性模量与脉冲偏压的关系有类似的趋势.随着脉冲偏压幅值增大,TiO2薄膜的吸收边红移,-100V时薄膜的吸收波长最大,偏压继续增大,吸收边开始蓝移.对于波长为550nm的光,-300V时薄膜折射率最高,约为2.51,-100V时薄膜的折射率最低.在同样条件下退火后,薄膜相结构转变为锐钛矿相二氧化钛,且均在A(101)面择优生长.随着脉冲偏压的增大薄膜的择优取向性增强,但其择优峰峰强减弱.
非晶TiO2薄膜 脉冲负偏压 电弧离子镀 室温沉积 光学性能
张敏 林国强 董闯 闻立时
大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连,116024;大连理工大学材料科学与工程学院,大连,116024 大连理工大学三束材料改性国家重点实验室,大连,116024;大连理工大学物理系,大连,116024
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241-249
2006-09-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）