陈志华，王凤翔，宋红莲，张秀全，孙舒宁

(山东建筑大学 理学院，山东 济南 250101)

0 引言

TiO2是一种宽禁带半导体材料，其禁带宽度为3.2MeV。常见的TiO2有三种晶相:金红石、锐钛矿、板钛矿。板钛矿只存于自然界中的矿石中，热稳定性差，所以人们对它的应用较少;锐钛矿的热稳定性能优于板钛矿，其在常温下是稳定的，但在高温下会向金红石转变，其光催化性能最高;金红石由于化学稳定性好、热稳定性好、无毒性等优点被人们广泛应用于光催化以及食品加工领域。在许多实际的制备和应用中TiO2薄膜中并不是只存在单一的晶相，而一般是锐钛矿和金红石相共存，有的甚至是非晶态薄膜［1］。制备TiO2薄膜的方法很多，主要有溶胶－凝胶法［2］，化学气相沉积法［3］，激光脉冲法［4］，反应离子束沉积法［5］、磁控溅射法［6－12］等，每种方法各有特点，但磁控溅射方法因其镀膜均匀、可选用衬底广泛，高速低温等优点而得到广泛应用。目前，稀土离子掺杂的晶态膜［13－14］因其优良的光电性能，成为人们研究光波导和上转化发光的热点。本文通过磁控溅射法制备Er3+/Yb3+掺杂的TiO2非晶态膜，应用退火处理使其结晶，研究溅射气压对薄膜晶化质量和沉膜速率的影响，以期获得一种折射率高、结晶性好的光学薄膜，为今后研究光波导和上转化发光奠定基础。

1 实验

本实验采用的是Er、Yb 共掺杂的TiO2陶瓷靶材，其中，Er:Yb:TiO2=1:4:95。将SiO2衬底放入KC－250W 超声波清洗机中依次进行去离子水+酸碱、去离子水、无水乙醇、无水乙醇清洗各15min。然后将SiO2衬底置……