CO₂气体反应磁控溅射制备Ti-O薄膜成分和结构研究

李娇^1,2，文峰^1,2，谢东³，潘长江¹，丁红燕¹

1. 淮阴工学院江苏省介入医疗器械研究重点实验室2. 海南大学材料与化工学院材料工程系,热带岛屿资源先进材料教育部重点实验室3. 西南交通大学物理科学与技术学院

摘 要：室温下采用反应磁控溅射的方法,利用CO2作碳源和氧源制备了碳掺杂Ti-O薄膜。X射线衍射（XRD）、光射线电子能谱（XPS）和拉曼光谱用于表征薄膜的成分和结构。采用紫外-可见（UV-Vis）分光光度计测量了薄膜的吸光度并通过作图计算得到其带隙宽度。结果表明,用CO2作碳源和氧源,可得到C掺杂的Ti-O薄膜。当掺杂碳时,钛氧膜中金红石相特征峰显著减弱,且碳以取代O原子的形式掺杂在薄膜中并促使TiO相的出现。当反应气体为CO2和O2共存时,钛原子优先与氧原子结合并抑制TiO相的形成。碳的掺入能有效降低TiO2带隙宽度,使薄膜的吸收边扩展到可见光区,提高对可见光的吸收。

关键词：CO2;Ti-O薄膜;碳掺杂;反应磁控溅射;