新能源综合报告
实验题目：Tio2薄膜的制备和微细加工
学院：物理与能源学院 专业：新能源科学与工程 学号：1350320 汇报人：
指导老师：王哲哲
一、预习部分（课前完成）
〔目的〕：
1、用溶胶-凝胶法制备Tio2光学薄膜。
2、学习紫外掩膜辐照光刻法制备Tio2微细图形。 3、微细图形结构及形貌分析。 〔内容〕
1、了解溶胶凝胶制备薄膜的原理。 2、了解常见的微细加工的方法。 3、充分调研文献资料，确定实验方案。 4、实验制备和数据分析。
①、制备出感光性的Tio2薄膜凝胶，掌握制备工艺。 ②、对Tio2凝胶薄膜进行紫外掩膜辐照。 ③、制备出Tio2微细图形并进行热处理。
④、测试Tio2微细图形的结构和形貌特征，处理并分析数据。 〔仪器〕：(名称、规格或型号)
紫外点光源、马沸炉、提拉机、光学显微镜、磁力搅拌器、紫外可见光分光光度计、提供制备Tio2材料的前驱物，溶剂等。
二、实验原理
1、Tio2的基本性质
Tio2俗称太白粉，它主要有两种结晶形态：锐钛型和金红石型，其
中锐钛型二氧化碳活性比金红石型二氧化钛高。
特点：它是一种n型半导体材料，晶粒尺寸介于1~100 nm，TiO2比
表面积大，表面活动中心多，因而具有独特的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，呈现出许多特有的物理、化学性质。
应用：在涂料、造纸、陶瓷、化妆品、工业催化剂、抗菌剂、环境
保护等行业具有广阔的应用前景，TiO2半导体光催化剂因光催化效率高、无毒、稳定性好和适用范围广等优点而成为人们研究的热点。 纳米TiO2的制备方法：
物理制备方法：主要有机械粉碎法、惰性气体冷凝法、真空蒸 发法、
溅射法等；
物理化学综合法：又可大致分为气相法和液相法。目前的工业化应
用中，最常用的方法还是物理化学综合法。 2、溶胶-凝胶法的基本概念
溶胶：是指微小的固体颗粒悬浮分散在液相中,并且不停地进行布朗
运动的体系。由于界面原子的Gibbs自由能比内部原子高,溶胶是热力学不稳定体系。
溶胶分类：根据粒子与溶剂间相互作用的强弱,通常将溶胶分为亲液 型和憎液型两类。
凝胶：是指胶体颗粒或高聚物分子互相交联,形成空间网状结构,在网
状结构的孔隙中充满了液体(在干凝胶中的分散介质也可以是气体)的分散体系。对于热力学不稳定的溶胶,增加体系中粒子间结合所须克服的能量可使之在动力学上稳定。
Tio2薄膜的制备(DOC)
