MOCVD制备大面积TiO薄膜及TiO-BiO体系光催化性能的研究

摘要

金属有机化学气相沉积（MOCVD）,是一种可制备各种高质量薄膜和外延薄层的技术.该文采用低压MOCVD技术,四异丙醇钛为MO源,于500℃下在n型（111）和（100）Si衬底上沉积生长了TiO<,2>薄膜.利用原子力显微镜研究TiO<,2>薄膜的生长机理,发现500℃下锐钛矿薄膜的沉积生长过程,属于均匀成核,岛状生长模式.对沉积TiO<,2>薄膜进行了退火热处理.并研究退火温度、时间、退火气氛对薄膜结构、形貌和电性能的影响.根据C-V曲线上的聚集态电容,计算了退火前后TiO<,2>薄膜的介电常数.该文采用金属有机化合物分解法制备了TiO<,2>-Bi<,2>O<,3>系列氧化物.采用XRD表征其结构,紫外-可见吸收光谱确定它们的光激发响应范围.并采用水溶液悬浮体系中紫外光照下对甲基橙的光催化降解,研究金属Bi离子掺杂对TiO<,2>的光催化活性的影响,以及TiO<,2>-Bi<,2>O<,3>体系的光催化活性.

目录

文摘

英文文摘

第一部分绪论

第一章引言

参考文献

第二章生长铁电氧化物薄膜的MO源-金属β-二酮化合物

1.2.1用于铁电薄膜生长的金属β-二酮化合物的制备

1.2.2用于铁电薄膜生长的金属β-二酮化合物的结构及热性质

1.2.3金属β-二酮化合物在MOCVD生长铁电薄膜中的应用

1.2.4金属β-二酮化合物研究的最新进展

参考文献

第三章MOCVD反应器技术简介

1.3.1反应器的概况及发展

1.3.2反应器的关键功能部件

1.3.3 MOCVD反应器技术的发展趋势及国内现状

参考文献

第四章介电材料TiO2薄膜的研究背景

参考文献

第五章TiO2光催化机理

1.5.1 TiO2光催化机理

1.5.2提高TiO2光催化活性的途径

参考文献

第六章论文的研究目的及内容

第二部分MO源-Ba、Pb的金属β-二酮化合物的合成

第一章配体2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的合成

2.1.1实验

2.1.2结果与讨论

第二章MO源Ba(DPM)2和Pb(DPM)2的合成

2.2.1实验

2.2.2结果与讨论

2.2.3结论

参考文献

第三部分立式MOCVD反应器的研究与改进

第一章引言

参考文献

第二章现有立式MOCVD反应器的数学模型

3.2.1现有MOCVD反应器简介

3.2.2现有立式MOCVD反应器的数学模型

3.2.3模型的求解

参考文献

第三章反应器中温度分布的测定

3.3.1实验

3.3.2结果与讨论

参考文献

第四章现有反应器气体入口的改进

参考文献

第五章本部分小结

第四部分低压MOCVD制备TiO2薄膜的和研究

第一章TiO2薄膜的MOCVD生长

4.1.1实验

4.1.2结果与讨论

参考文献

第二章MOCVD沉积TiO2薄膜的生长机理研究

4.2.1引言

4.2.2实验

4.2.3结果与讨论

4.2.4本章小结

参考文献

第三章TiO2薄膜的退火热处理研究

4.3.1实验

4.3.2结果与讨论

4.3.3本章小结

参考文献

第五部分粉末TiO2-Bi2O3氧化物体系的光催化性

5.1引言

5.2实验

5.2.1样品的制备及表征

5.2.2光催化降解实验

5.3结果与讨论

5.3.1 TiO2-Bi2O3粉末催化剂体系的结构

5.3.2 TiO2-Bi2O3粉末催化剂体系的分散性

5.3.3 TiO2-Bi2O3粉末催化剂体系对甲基橙的光降解性能

5 3.4 TiO2-Bi2O3体系的光催化机理

5.4本章小结

参考文献

第六部分结论

致谢

攻读博士学位期间已发表和即将发表的论文