TiO<,2>薄膜的制备及其紫外光导性能研究
本文主要采用直流反应磁控溅射的方法，在玻璃、石英及Si衬底上制备锐钛矿相TiO2薄膜，通过测量其晶体结构（XRD）、表面形貌（SEM、SPM）、表面成分（XPS）、薄膜厚度（台阶仪）以及透过率（UV——Vis）等，来研究其制备条件如衬底温度、溅射功率、氧分压、退火温度等对薄膜结构、表面形貌及其光学性能的影响。然后利用此材料制备Au/TiO2/Au结构的MSM光电导型TiO2薄膜紫外探测器，通过测量I-V曲线、光响应特征及时间响应研究其紫外光电特性。以及利用相同的原理制备ZnO/TiO2复合薄膜探测器，通过测量I-V曲线研究其光电性能，并与TiO2薄膜紫外探测器在光响应特征方面作一些比较。
实验结果表明，TiO2紫外探测器在250nm、5V偏压紫外光照下光电流约为200μA，其响应度为40A/W，平均暗电流约为50nA。TiO2紫外探测器在紫外区有较高的光电流，在230～300nm的紫外波段，探测器有很明显的光响应，且光电流响应比较平坦；在300～380nm区域，光响应明显下降；光导探测器的响应度决定于量子效率及光电导增益。且其光响应的上升迟豫时间约为28s，下降响应时间约为50s；响应时间较长是由于广泛分布于薄膜中的缺陷陷阱而造成的。而ZnO/TiO2复合薄膜探测器其暗电流与光电流分别为0．5μA与500μA，上升与下降迟豫时间分别约为22s与40s； ZnO/TiO2薄膜探测器在光电性能方面优于TiO2，可能原因是由于ZnO/TiO2复合薄膜之间的费米能级不同而形成的空间内建电场的作用。
二氧化钛薄膜;薄膜制备;磁控溅射;薄膜光学
北京化工大学
硕士
材料学
武光明;王怡
2009
中文
O484.1;TN305.92
50
2010-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）