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采用脉冲激光沉积(PLD)的方法在玻璃衬底上制备了二氧化钛薄膜,研究了基片温度和氧压对薄膜表面形貌、晶体结构和光学性能的影响。结果表明:当基片温度低于300 ℃或高于400 ℃时,二氧化钛薄膜的折射率都随着基片温度的升高而增大;基片温度处于300 ℃~400 ℃之间时,折射率随着基片温度的升高而降低;基片温度为300 ℃时,折射率最大。薄膜的折射率随着氧压的增大而减小。X射线衍射仪(XRD)显示薄膜在基片温度低于300 ℃时为非晶态结构,在300 ℃时出现了锐钛矿结构,当基片温度升高到500 ℃时,薄膜仍为锐钛矿结构;300 ℃时,薄膜的A(101)衍射峰最强,结晶度最好。通过原子力显微镜(AFM)图分析得出:低于300 ℃时,随着基片温度的升高,二氧化钛薄膜的晶粒尺寸增大,聚集密度增大;高于300 ℃时,晶粒的平均尺寸大小几乎不变,300 ℃时,晶粒排列最均匀有序。根据薄膜的透射谱计算了薄膜的光学带隙,可知随着基片温度的升高,二氧化钛薄膜的带隙变窄;随着氧压的增大,带隙变宽。
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