首页> 中文学位 >溶胶-凝胶法TiO2和Ta2O5激光薄膜的制备及其光学性能研究
【6h】

溶胶-凝胶法TiO2和Ta2O5激光薄膜的制备及其光学性能研究

代理获取

目录

封面

声明

致谢

中文摘要

英文摘要

目录

Contents

图清单

表清单

1 绪论

1.1 课题背景及意义(Background and Significance)

1.2 TiO2和Ta2O5的结构(Structure of TiO2 and Ta2O5)

1.3 TiO2和Ta2O5的应用概述(Overview of Ta2O5 and TiO2 Applications)

1.4 薄膜的制备方法(Methods for Preparing Films)

1.5 激光与材料作用损伤机理(Damage Mechanism of Materials Induced by Laser)

1.6 本论文的研究意义和内容(Significance and Content of This Paper)

2 测试方法

2.1 离子色谱(Ion Chromatography)

2.2 Zeta 电位分析(Zeta Potential Analysis)

2.3 原子力显微镜测试(Atomic Force Microscopy)

2.4 弱吸收测试(Weak absorption test)

2.5 激光损伤阈值的测试方法(Test methods for laser Induced damage threshold)

3添加剂对TiO2薄膜性质的影响

3.1 引言(Introduction)

3.2 试验试剂和设备(Experimental Reagents and Instruments)

3.3 薄膜样品的制备(Preparation of Experimental Samples)

3.4 结果与讨论(Testing Results and Analysis)

3.5本章小结(Summary of The Chapter)

4水解催化剂对Ta2O5溶胶和薄膜的影响

4.1 引言(Introduction)

4.2 试验试剂和设备(Experimental Reagents and Instruments)

4.3 Ta2O5溶胶和薄膜的制备(Preparation of Ta2O5 Sol and Films)

4.4 样品测试结果与讨论(Testing Results and Analysis)

4.5 本章小结(Summary of The Chapter)

5 原料配比和薄膜制备环境对溶胶和薄膜性质的影响

5.1 引言(Introduction)

5.2 实验样品制备(Preparation of Experimental Samples)

5.3 乙酰丙酮含量对溶胶和薄膜性质的影响(Impact of Ratio of AcAc on Sol and Film Properties)

5.4 浓硝酸含量对溶胶的影响(Impact of Ratio of HNO3 on Sol)

5.5 H2O2含量对溶胶的影响(Impact of Ratio of H2O2 on Sol)

5.6 空气湿度和温度对薄膜性质的影响(Impact of Humidity and Temperature on Film Properties)

5.7 本章小结(Summary of The Chapter)

6 薄膜厚度对其性质的影响

6.1 引言(Introduction)

6.2 实验样品制备(Preparation of Experimental Samples)

6.3 实验结果与分析(Testing Results and Analysis)

6.4 本章小结(Summary of The Chapter)

7 退火对薄膜性质的影响

7.1 引言(Introduction)

7.2 实验样品制备(Preparation of Experimental Samples)

7.3 实验结果与分析(Testing Results and Analysis)

7.4 本章小结(Summary of The Chapter)

8 结论

参考文献

作者简历

学位论文数据集

展开▼

摘要

本文系统的研究了使用溶胶-凝胶法制备TiO2和Ta2O5薄膜的过程,研究了不同添加剂对TiO2薄膜性质的影响,研究了不同组分、薄膜制备环境、薄膜厚度和退火对Ta2O5薄膜性质的影响。Ta2O5薄膜制备中首次以溶胶-凝胶法以价格相对低廉的TaCl5为钽源,有效降低了Ta2O5光学薄膜的成本,同时所制备的薄膜激光损伤阈值较高,为高功率薄膜的制备提供了新的方法。
  本文首先采用溶胶-凝胶法使用不同添加剂成功制备了均匀稳定的TiO2溶胶,采用提拉法制备了TiO2光学薄膜,并对薄膜进行了系统的表征,所制备的TiO2薄膜均匀、平整、透光性好,但是TiO2-A(添加乙酰丙酮)薄膜的折射率比TiO2-D(添加二乙醇胺)薄膜高,而且TiO2-A薄膜形成了剥落型损伤,而TiO2-D薄膜形成了熔融型损伤。
  然后,本文研究了不同水解催化剂对Ta2O5溶胶成膜效果的影响以及原料配比和薄膜制备环境对溶胶和薄膜的影响进行了研究。首先分别以水、氨水、过氧化氢为水解催化剂,制备了Ta2O5溶胶,并分别对溶胶的成膜性能等性质进行了分析;然后分别研究了乙酰丙酮(AcAc)、硝酸(HNO3)、过氧化氢(H2O2)对溶胶性能的影响和温度、湿度对薄膜性能的影响。结果表明,以过氧化氢为水解催化剂制备的薄膜效果最好,同时各组元的摩尔比应控制在n(TaCl5):n(CH3CH2OH):n(AcAc):n(HNO3):n(H2O2)=1:111:0.88~1.58:0~2.45:2.10~3.60。
  本文最后研究了薄膜厚度和退火对薄膜质量和性能的影响。选用优化后的原料配比研究厚度对Ta2O5薄膜性质的影响,首先对溶胶的演变过程进行了初步研究,然后利用紫外-可见光谱、原子力显微镜、弱吸收和激光损伤阈值分析对不同厚度和不同温度后处理的薄膜进行了表征,研究薄膜性能的变化。随薄膜厚度由73.1 nm增加到345.8 nm,Rq由0.77 nm增加到2.21 nm,弱吸收由15.1 ppm增加到21.8 ppm,激光损伤阈值由24.1 J/cm2降低到19.6 J/cm2。同时,随退火温度不断升高,Ta2O5薄膜的透射率逐渐下降,折射率逐渐增大,粗糙度Rq逐渐增大,同时激光损伤阈值逐渐降低。

著录项

相似文献

  • 中文文献
  • 外文文献
  • 专利
代理获取

客服邮箱:kefu@zhangqiaokeyan.com

京公网安备:11010802029741号 ICP备案号:京ICP备15016152号-6 六维联合信息科技 (北京) 有限公司©版权所有
  • 客服微信

  • 服务号