石英光纖表面負(fù)載摻錫氧化銦薄膜的制備和表征.pdf

1、摻錫氧化銦(ITO)薄膜是一種兼具高可見(jiàn)光透過(guò)率和低電阻率的N型半導(dǎo)體。以石英光導(dǎo)纖維作為ITO薄膜的基體,賦予光纖具備導(dǎo)電/導(dǎo)光/透明的性能,可應(yīng)用于傳感器等相關(guān)領(lǐng)域。本論文通過(guò)溶膠-凝膠法在石英光纖表面負(fù)載ITO薄膜,以制備結(jié)合力強(qiáng),光電性能優(yōu)良的ITO薄膜為目的,探討制備工藝條件對(duì)薄膜性能的影響,并通過(guò)熱震法和超聲法來(lái)評(píng)價(jià)薄膜的結(jié)合力,具體工作如下:
　　 首先討論了不同工藝條件對(duì)薄膜的結(jié)合力、可見(jiàn)光透過(guò)率和電阻率的影響,

2、雖然在石英玻璃片上制備ITO薄膜工藝已較成熟,但針對(duì)基體為圓柱狀的光導(dǎo)纖維上制備結(jié)合力強(qiáng)的ITO薄膜有一定的難度,本論文通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得了制備ITO薄膜的最佳工藝條件。其中值得注意的是:薄膜負(fù)載前光纖需經(jīng)過(guò)表面活化處理,退火在500℃馬弗爐中進(jìn)行70min,每層薄膜制備完成后放在水中超聲清洗10秒,膜層數(shù)為四層。
　　 其次利用淬火處理來(lái)分析評(píng)價(jià)薄膜的結(jié)合力,觀察在不同淬火溫度下薄膜的形貌、可見(jiàn)光透過(guò)率、電阻率和光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光性能變

3、化趨勢(shì)。結(jié)果表明:當(dāng)淬火溫度小于500℃時(shí),ITO薄膜表現(xiàn)為低韌性材料:當(dāng)淬火溫度大于500℃時(shí),ITO薄膜表現(xiàn)為脆性材料,隨淬火溫度的增加,內(nèi)部裂紋迅速擴(kuò)展;當(dāng)淬火溫度在200℃和210℃之間時(shí),ITO薄膜中的微裂紋開(kāi)始擴(kuò)展;負(fù)載在光纖表面的ITO薄膜在淬火作用下失效的臨界值為200℃。
　　 最后利用超聲法分析評(píng)價(jià)薄膜的結(jié)合力,觀察經(jīng)超聲處理不同時(shí)間后薄膜的形貌、可見(jiàn)光透過(guò)率和電阻率和光導(dǎo)纖維的導(dǎo)光性能變化趨勢(shì)。從ITO薄膜