邢 杰,卫会云,张笑妍,巩毛毛,周惟公,吴秀文,赵长春

(中国地质大学(北京)a.矿物岩石材料开发应用国家专业实验室;

b.材料科学与工程学院,北京100083)

1 引 言

TiO2作为一种性能优异的无机功能材料,在光催化[1]、染料敏化太阳能电池[2]、自清洁[3]、光解水[4]等领域获得广泛研究,并取得巨大的进展.按结构,TiO2可以分为3种类型:板钛矿(B相)、锐钛矿(A相)、金红石(R相).但 TiO2薄膜中一般只存在锐钛矿和金红石2种晶相,不同晶相的TiO2薄膜性质差别较大.近年来,人们除了对TiO2粉体进行了大量的研究外,TiO2薄膜也被广泛研究.TiO2薄膜的制备方法有多种,如蒸发、化学气相沉积、溶胶-凝胶法、脉冲激光沉积、喷雾热分解法等[5-9].射频磁控溅射具有沉积速率高,重复性好,成膜条件和厚度易于控制以及便于大面积生产等优点,目前已有不少人利用此法制备了TiO2薄膜并对此做了大量的研究工作.如研究薄膜的沉积时间、沉积温度、氧分压、薄膜厚度等薄膜的结构和性能的影响[10-11],此外人们针对薄膜的掺杂改性做了大量的研究工作,并且取得了很大进展[12-17].本文将报道退火温度和退火气氛(即A r气氛退火和大气退火)对薄膜的结构及光学性能的影响.利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱以及透过率等表征手段,对比研究退火温度、退火气氛对样品结构、形貌和光学特性的影响规律.

2 样品制备与测量

TiO2薄膜用北京科学仪器厂生产的磁控溅射仪JPGF-400制备,射频频率为13.56 M Hz.所用靶材是纯度为99.99%的 Ti靶,靶材直径为……