【摘 要】
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氧化钛作为功能材料被应用于颜料、气敏、光伏、光催化、光电器件和自清洁表面诸多领域。室温下钛和氧化钛的本体相很难表现出光致发光性质,限制其在光电子集成电路中的应用
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氧化钛作为功能材料被应用于颜料、气敏、光伏、光催化、光电器件和自清洁表面诸多领域。室温下钛和氧化钛的本体相很难表现出光致发光性质,限制其在光电子集成电路中的应用。而纳米尺寸的氧化钛由于其与表面态相关的电子跃迁,受激发后可以产生荧光发射。本文采用垂直脉冲激光沉积法(VPLD),在常温常压下制备了氧化钛纳米粒子,在玻璃基底上、钛靶上制备了氧化钛纳米薄膜,并采用激光诱导转移法(LIFT)在钛靶上制备了氧化钛纳米薄膜,探讨了不同的制备气氛、制备方法、激光输出功率对薄膜形貌、光致发光性能的影响。SEM分析表明氩气中在钛靶和玻璃基底上制备的薄膜是由相互聚集的纳米粒子组成;空气中激光诱导转移法在钛靶上制备的薄膜由高度伸长的超支化线状氧化钛纳米线网络组成,钛靶上得到的薄膜,由非常致密的超支化氧化钛纳米线组成;氧气中在钛靶上制备的薄膜由相互聚集的纳米粒子和纳米线组成。XRD、Raman光谱测试表明薄膜由钛的各种氧化物组成。光致发光光谱分析表明各种具有荧光响应的纳米薄膜样品均在440nm左右有荧光峰,荧光来源于薄膜的表面氧空位与表面缺陷的综合作用。激光输出功率12.9W(16A)空气条件下通过VPLD-LIFT法与氧气条件下通过VPLD法在钛靶上制备的氧化钛纳米薄膜在440nm左右获得了较强的荧光发射强度,可用来制备光致发光材料。将氧气条件下钛靶上制备的氧化钛纳米薄膜应用于光电池,测试表明电池有光电流响应。
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