تولید فیلم های نازک تیتانیا آناتاز رسوب یافته توسط گرماکافت پاششی آئروسل از diisopropoxide تیتانیوم

TiO_۲ anatase thin films deposited by spray pyrolysis of an aerosol of titanium diisopropoxide

چکیده

فیلم های نازک تیتانیا بر سیلیکون کریستالی (۱۰۰) و زیرلایه های کوارتز ذوب شده توسط گرماکافت اسپری یک آئروسل رسوب یافته اند، به صورت آلتراسونیک ایجاد شدند، از diisopropoxide تیتانیوم. تکامل تبلور توسط پراش اشعه ایکس (XRD) مورد مطالعه قرارگرفت، نیروی اتمی (AFM)، میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، بازتاب و انتقال اسپکتروسکوپی، نشان می‌دهد که فرآیند رسوب دهی تقریبا نزدیک به روش کلاسیک رسوب بخار شیمیایی (CVD) است، فیلم هایی با سطح صاف و خواص کریستالی خوب تولید می‌کند. در دماهای رسوب دهی زیر ۴۰۰ درجه سانتی گراد، فیلم ها در فاز آمورف با یک سطح صاف (زبری تقریبا ۵/۰ نانومتر) رشد می کنند؛ در حالی که برای مقادیر مساوی یا بیشتر از این دما، فیلم ها یک فاز بلوری مطابق با فاز تیتانیوم آناتاز توسعه دادند و زبری سطح افزایش یافته است. بعد از بازپخت در دمای ۷۵۰ درجه سانتی گراد، نمونه های رسوب یافته بر Si، انتقال به فاز روتیل گرا در جهت (۱۱۰) را نشان می دهند، درحالی که برای آن دسته از فیلم های رسوب یافته بر کوارتز ذوب شده هیچ انتقال فازی مشاهده نشده است.

جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.

ABSTRACT

Titanium dioxide thin films were deposited on crystalline silicon (100) and fused quartz substrates by spray pyrolysis (SP) of an aerosol, generated ultrasonically, of titanium diisopropoxide. The evolution of the crystallization, studied by X-ray diffraction (XRD), atomic force (AFM) and scanning electron microscopy (SEM), reflection and transmission spectroscopies, shows that the deposition process is nearly close to the classical chemical vapor deposition (CVD) technique, producing films with smooth surface and good crystalline properties. At deposition temperatures below 400 8C, the films grow in amorphous phase with a flat surface (roughness~0.5 nm); while for equal or higher values to this temperature, the films develop a crystalline phase corresponding to the TiO_۲ anatase phase and the surface roughness is increased. After annealing at 750 8C, the samples deposited on Si show a transition to the rutile phase oriented in (111) direction, while for those films deposited on fused quartz no phase transition is observed.