文档介绍：直流反应磁控溅射 TiO2 纳米薄膜光学性质研究

(物理科学学院应用物理系陈斌)
(学号:2002145017)

【摘要】TiO2 纳米薄膜是一种具有广泛用途的功能材料,其中大多数应用与其光学性质
有密切的关系。因此对其光学性质的研究,对于进一步拓展其应用领域,以及研究与其相关
的其他性质具有重要意义。本文以直流反应磁控溅射技术制备了 TiO2 纳米薄膜,对不同工
作电流和不同沉积温度下所得样品的光学性质进行了表征,分析了折射率、消光系数等光学
性质与工艺参数的关系。同时我们还通过 X 射线衍射对影响其光学性质的薄膜的微结构进行
了测量,发现在本文的实验条件下,TiO2 薄膜为非晶结构。
【关键词】TiO2 薄膜光学性质直流反应磁控溅射
【教师点评】T i O 2 纳米薄膜是当今研究比较热门的一种功能薄膜,它的很多应用都与其
光学性质密切相关。该文通过大量的实验,研究了直流反应磁控溅射 TiO2 纳米薄膜制备中
工作电流和沉积温度对 TiO2 薄膜透射率等光学性质的影响,并从理论上对这些影响可能产
生的原因进行了分析,同时论文还对这些工艺参数对所制备薄膜的亲水性进行了研究,得到
了一些有意义的结果。(点评教师: 张东平)
(指导教师:张东平)

Optical Properties of TiO2 Thin Film Prepared by
DC Reactive ron Sputtering
【Abstract】TiO2 nano-film is one of functional materials, which is used widely in many
fields. Most of its functions are related with the optical properties. It is very interesting in
researching the optical properties of TiO2 nano-film to widen its application fields and further
study other properties. In this article, TiO2 nano-films were prepared in DC reactive ron
sputtering method. The optical properties of the samples were characterized, which deposited at
different work current and temperature respectively. The relations of the optical properties and
deposition parameters were analysized. On the other hand, the microstructure of the films was also
characterized by x-ray diffraction. We found that the TiO2 films are all amorphous in our
deposition conditions.
【Key Words】TiO2 films; Optical properties; DC reactive ron sputtering.

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本科学士论文直流反应磁控溅射 TiO2 纳米薄膜光学性质研究

前言
纳米科学技术(Nano-ST)是 20 世纪 80 年代末期刚刚诞生并正在崛起的新科技,它的
基本涵义是在纳米尺寸(10-10~10-7m)范围内认识和改造自然,通过直接操作和安排原子
活分子创造新物质。这标志着人类科学技术进入了一个新时代—纳米科技时代,纳米科技将
引发 20 世纪的工业革命。纳米材料由于其特殊的光、电、声、磁、热和化学性能而被称为“二
十一世纪最有前途的材料”。纳米材料,从狭义上说,就是有关原子团簇、纳米颗粒、纳米
线、纳米薄膜、纳米碳管和纳米固体材料的总称。从广义上看,纳米材料应该是晶粒或晶界
等显微结构能达到纳米尺寸水平的材料。纳米 TiO2 是一种用途非常广泛的功能材料,可用
于高级汽车面漆、涂料、纳米陶瓷、抗菌材料、自清洁材料、化妆品及光催化材料中。
1972 年,(藤岛昭)和 (本多健一)首先发现 TiO2 电极光催化分
解水【1】,开辟了一个多相光催化的新领域。此后,化