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二氧化硅薄膜因其良好的电绝缘性、耐磨耐压、抗腐蚀能力强等诸多优点,被广泛应用在微电子、光学、太阳能电池等领域。本文将重点阐述溶胶-凝胶法结合三种涂覆技术:浸渍提拉法、旋涂法、静电喷射法分别制备二氧化硅薄膜。 首先,溶胶-凝胶法制备二氧化硅薄膜的关键是二氧化硅溶胶的制备。研究发现,当V正硅酸乙酯=28ml,V乙醇=2.8ml,V水=0.3ml,V氨水=1ml、1.46ml、2.92ml、5.84ml,溶胶中二氧化硅微球直径约为:39nm、83nm、254nm、839nm,且大小很均匀,溶胶能制成颗粒薄膜;当V氨水=0.75ml时,溶胶能制成连续致密的二氧化硅薄膜。 其次,对比三种涂覆技术制备二氧化硅薄膜,结果表明,制备颗粒薄膜时,浸渍提拉法涂覆的微球紧密堆积,且排列有序,而旋涂法涂覆的微球无序堆积,单喷头静电喷射的微球排列有序程度介于两者之间并且能有效控制微球分布;制备连续致密薄膜时,浸渍和旋转都有开裂现象,单喷头静电喷射制备的薄膜表面或多或少存在颗粒。 然后,详细探讨了单喷头静电喷射参数(喷头距离基底的高度、流量、电压、基底温度)对于连续致密薄膜形貌的影响,并用双喷头静电喷射法制备二氧化硅薄膜,结果表明,可制成大面积连续不开裂的薄膜的同时还能生长出如纳米块、纳米线状结构的二氧化硅;改变基底的温度,可以观察到薄膜的生长过程。 最后,对不锈钢针表面的二氧化硅薄膜的绝缘性以及附着力进行测试。结果表明,针能耐220V电压,并且通过用氧化液对针进行前处理,薄膜在3M胶带粘10次后,仍可耐220V电压。