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.
参考文献
| [1] | Li Y X, Trinchi A, Wlodarski W, et al. Sens. Actuators B, 2003, 93: 431-434. |
| [2] | Lee J H, Lee D D. Sens. Actuators B, 1998, 46: 169-173. |
| [3] | Park H J, Choi G M. J. Eur. Ceram. Soc., 2004, 24: 1313-1317. |
| [4] | Kohli A, Wang C C, Akbar S A. Sens. Actuators B, 1999, 56: 121-128. |
| [5] | Tan G L, Wu X J. Thin Solid Films, 1998, 330: 59-61. |
| [6] | Zhou X H, Sorensen O T, Xu Y L. Sens. Actuators B, 1997, 41: 177-182. |
| [7] | Sharma R K, Bhatnagar M C, Sharma G L. Sens. Actuators B, 1997, 45: 209-215. |
| [8] | Sharma R K, Bhatnagar M C, Sharma G L. Sens. Actuators B, 1998, 46: 194-201. |
| [9] | Walton R M, Dwyer D J, Schwank J W, et al. Appl. Surf. Sci., 1998, 125: 199-207. |
| [10] | Xu Y L, Zhou X H, Sorensen O T. Sens. Actuators B, 2000, 65: 2-4. |
| [11] | Traversa E, Vona M Luisa D, Lococcia S. J Sol-Gel. Sci. Techn., 2001, 22: 167-179. |
| [12] | Zakrzewska K. Vacuum, 2004, 74: 335-338. |
| [13] | Hazra S K, Roy S, Basu S. Mat. Sci. Eng B-solid, 2004, 110: 195-201. |
| [14] | Gesenhues U, Rentschler T. J. Solid State Chem., 1999, 143: 210-218. |
| [15] | Shannon R D, Pask J A. J. Am. Ceram. Soc., 1965, 48(8): 391. |
| [16] | Sullivan W F, Cole S S. J. Am. Ceram. Soc., 1959, 42: 127-133. |
| [17] | Gopel W, Rocker G, Feierabend R. Phys. Rev. B, 1983, 28(6): 3427. |
上一张
下一张
上一张
下一张
计量
- 下载量()
- 访问量()
文章评分
- 您的评分：
-
10%
-
20%
-
30%
-
40%
-
50%