研究目的
研究喷雾热解工艺参数对TiO2薄膜晶粒尺寸和膜厚的影响,并建立预测这些性能的数学模型。
研究成果
该研究成功利用改进的喷雾热解系统沉积了TiO2薄膜,并建立了一个数学模型来预测晶粒尺寸和薄膜厚度。模型的预测结果与实验数据高度吻合,表明其可能适用于其他金属氧化物和硫化物。
研究不足
该研究承认液滴尺寸分布并不均匀,这可能影响模型的准确性。此外,模型的预测结果与实验数据略有差异,可能是由于薄膜的后处理效应所致。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用改进的喷雾热解系统在玻璃基底上沉积TiO?薄膜。该系统针对基底温度、前驱体溶液浓度及喷嘴与基底间距等参数进行了优化。
2:样品选择与数据来源:
使用不同浓度(0.075 M、0.1 M和0.125 M)的三氯化钛前驱体溶液,在不同沉积温度(350℃、400℃和450℃)下制备TiO?薄膜。
3:075 M、1 M和125 M)的三氯化钛前驱体溶液,在不同沉积温度(350℃、400℃和450℃)下制备TiO?薄膜。 实验设备与材料清单:
3. 实验设备与材料清单:实验装置包括空气辅助喷嘴、反应腔室、基底加热器、PID控制器、蠕动泵和空气压缩机。前驱体为三氯化钛,基底为玻璃。
4:实验步骤与操作流程:
在受控条件下将前驱体溶液喷射至加热的玻璃基底上。沉积后的薄膜在500℃下退火2小时以提高结晶度。
5:数据分析方法:
通过XRD数据和谢乐公式计算晶粒尺寸,采用重力法估算薄膜厚度。
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获取完整内容-
Philips PM 11730 diffractometer
PM 11730
Philips
Used for X-ray diffraction study to analyze the crystallite size and phase of the TiO2 thin films.
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Peristaltic pump
PP-10-EX
Used to control the flow rate of the precursor solution during the deposition process.
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Air compressor
NS.12
Used to provide carrier air for the spray pyrolysis system.
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PID controller
VT 4826
Devanshi
Used to control the substrate temperature during the deposition process.
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