陽極氧化制備硅基TiO2納米管陣列及形貌表征

編號(hào)：CPJS06361

篇名：陽極氧化制備硅基TiO2納米管陣列及形貌表征

作者：李堅(jiān) 郭麗芳 李廷魚 段淑斐 李剛

關(guān)鍵詞： TiO2納米管陣列(NTA) 陽極氧化 硅基底 薄膜 磁控濺射 乙二醇

機(jī)構(gòu)： 太原理工大學(xué)信息與計(jì)算機(jī)學(xué)院微納系統(tǒng)研究中心

摘要： TiO2納米管因其具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢和優(yōu)異的物理化學(xué)性質(zhì),受到了廣泛的關(guān)注與研究。然而,TiO2納米管陣列(NTA)的制備主要以鈦片為基底,很難與硅的微加工工藝相兼容,制約了其在微型電子設(shè)備中的應(yīng)用。為將TiO2納米管陣列與硅襯底結(jié)合,首先以磁控濺射方法在硅基底上沉積一層金屬鈦薄膜,通過陽極氧化法制備硅基TiO2納米管陣列。采用掃描電子顯微鏡(SEM)分別探究了陽極氧化過程中外加電壓、電解液組成、陽極氧化時(shí)間對(duì)納米管形貌的影響,并得到了優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)參數(shù)。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):50 V恒壓條件下,在含有質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.5%氟化銨的乙二醇電解液中對(duì)金屬鈦薄膜進(jìn)行陽極氧化,成功制備出直徑約110 nm、高2.00μm的TiO2納米管陣列。高比表面積的TiO2納米管可根據(jù)需要負(fù)載不同的物質(zhì)材料,應(yīng)用于傳感器、藥物傳輸、超級(jí)電容器等領(lǐng)域,極大拓展了其在微電子器件方面的應(yīng)用。