二氧化钛纳米环状薄膜的制备及光学性能①

孟凡杰， 钟文武

(1.河北天择重型机械有限公司，河北 邯郸 056200;2.台州学院，浙江 台州 318000)

0 引言

透明导电氧化物薄膜(TCO)以其优异的导电性、可见光范围内高透射比、红外高反射比及其半导体特性，广泛应用于透明电极、太阳能电池、触摸屏、气敏元件、半导体/绝缘体/半导体(SIS)异质结等[1－4].自从 1907 年 Badeker首次报道采用溅射热氧化的方法制备CdO薄膜以来，TCO逐渐成为研究的热点[5].许多研究者不断研制出各种性能优良的TCO，并且很多材料已经达到大规模生产的水平.迄今为止，已发现的透明导电薄膜多数为n 型半导体，主要包括 In，Sb，Zn，Cd，Sn，Ti等金属氧化物及其复合多元氧化物，其中掺杂的In2O3，ZnO、和 SnO2是研究最多的 TCO材料.Sn掺杂In2O3(ITO)透明导电薄膜的性能最优秀，现在的应用也最广泛[6].但是其原料In元素价格昂贵并且对人体有毒副作用，所以研究者一直在寻找它的替代品.ZnO薄膜材料[7]的光学、电学性能已接近ITO，但是其在制备工艺和热稳定性上存在缺陷，目前也还在探索当中.TiO2薄膜材料和它们相比具有原料廉价、制备方法简单、无毒等优势，再加上其防雾和自清洁等特点，使其成为一种潜在的多功能薄膜材料.

本文采用胶体晶体模板自组装法和溶胶－凝胶法相结合制备TiO2阵列薄膜，研究了退火温度对薄膜形貌和可见光透光率的影响.

1 实验

本实验采用聚苯乙烯、钛酸正四丁酯、无水乙醇为主要原料.第一步采用自组装法制备胶体晶体模板.在器皿的中间放上一片清洗干净并且已经烘干了的玻璃……