硅基板上Fe掺杂TiO2氧敏薄膜的制备、结构与性能研究

• 作者: 张爱芳 杜丕一 翁文剑 胡岳华 韩高荣
• 来源期刊: 无机材料学报
• 学科: 工学
• 关键词: 溶胶-凝胶 Fe离子掺杂 TiO2氧敏薄膜 硅基板
• 年，卷（期）: 2005,（6）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 1467-1474
• 页数: 8页
• 分类号: TB43
• 字数: 3786字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1000-324X.2005.06.032

摘要

采用溶胶-凝胶法,以Ti(OC4H9)4为前驱体,用提拉法在硅基板上制备了掺Fe的TiO2氧敏薄膜,对薄膜物相结构进行了X射线衍射(XRD)测定,利用扫描电镜(SEM)对薄膜微结构进行了观察.结果表明:在硅基板上生长的TiO2薄膜中锐钛矿相为均匀小晶粒分布结构,金红石相以大尺度团聚结构形貌出现.Fe离子的掺杂对硅基板上制备的TiO2薄膜中金红石相的形成有很大的影响.Fe的掺入降低了金红石相的形成温度约100℃,Fe掺量在6mol%时,形成金红石相的量达到最大,即析晶能力最强.薄膜中形成晶相的晶格常数在＜6mol%的低Fe范围内,随较小的Fe离子取代较大的Ti离子,锐钛矿相和金红石相的晶格常数都随之减小;在＞6mol%的高Fe掺量范围内,随Fe掺量的增加,体系缺陷过量增加,晶格结构畸变严重,伴随着畸变能的释放,金红石相的晶格常数c轴逐渐增长,a轴略有下降(或基本不变).TiO2氧敏薄膜的氧敏性能受金红石相含量和氧空位浓度控制.当Fe离子掺杂浓度为6mol%时,金红石相及相应氧空位达到最大值,TiO2氧敏薄膜的氧敏性能也达到最大值,比刚形成金红石相的薄膜的氧敏性能增加近19倍.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杜丕一	浙江大学硅材料国家重点实验室	80	880	17.0	27.0
2	韩高荣	浙江大学硅材料国家重点实验室	187	1971	24.0	35.0
3	翁文剑	浙江大学硅材料国家重点实验室	79	1088	20.0	30.0
4	胡岳华	中南大学无机材料系	253	4227	35.0	46.0
5	张爱芳	浙江大学硅材料国家重点实验室	9	62	5.0	7.0