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以TTIP經由化學氣相沉積法沉積二氧化鈦薄膜之探討
Thesis

以TTIP經由化學氣相沉積法沉積二氧化鈦薄膜之探討

林東峰
Masters, 國立清華大學, 化學工程學系
1996

Abstract

二氧化鈦薄膜 化學氣相沉積 表面改質 四異丙烷氧化鈦 多孔陶瓷 titania thin film chemical vapor deposition surface modification titanium tetraisopropoxide porous ceramics
化學氣相沈積(Chemical Vapor Deposition,CVD)被廣泛用於成長固 體薄膜層,此法為一種氣體-固體異相化學反應程序。在本論文中以四異 丙烷氧化鈦(titanium tetraisopropoxide,TTIP)為反應物,經以化學 氣相沈積法將二氧化鈦(titania,TiO2)粒子沈積於基材上的程序. 從本研究中發現,對於二氧化鈦粒子的形態,主要是受溫度的影響,而改 變反應物濃度或氣體總流量時,其對粒子的形態影響並不大。 對於本系 統中粒子的沈積位置和形態有一定的模式,沈積於出入口處的粒子,皆為 圓粒狀;而於爐中心沈積的粒子,較低溫下形狀似米粒狀,較高溫下形狀 像樹林。米粒狀粒子是以表面反應主導生成,其附著力較 好;樹林狀粒 子是以氣相反應主導,生成粒子的附著力較差. 二氧化鈦粒子在高 溫700℃退火(annealing)後,只有銳鈦礦(anatase)晶相並無金紅石( rutile)晶相。在二氧化鈦粒子平均粒徑方面,其模式皆為爐中沈積的粒 子最大,再者是入口處沈積的粒子,於出口處沈積的粒子最小。 最後針對由清華大學化工所周更生教授實驗室,所提供的多孔陶瓷( porous ceramics)材料鍍膜做表面改質的研討,發現當反應以表面反應為 主導下形成米粒狀粒子時,可有效將約 1μm的基材之孔洞縮小到約60nm 。

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