- 必威体育下载

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

摘要

大气压等离子体因具有很多独特优势从而在材料制备和表面工艺领域备受关注. 本文利用大气压针-板电晕放电等离子体射流制备氧化钛(TiO ₂)薄膜, 研究了电晕极性和放电参数对薄膜特性的影响. 实验测试了正负电晕等离子体射流的电学性能、发展过程和发射光谱, 并对不同条件下制备的TiO ₂薄膜进行了表征和分析. 结果表明: 负电晕等离子体射流制备的TiO ₂薄膜表面更均匀而且薄膜中钛(Ti)含量更高. 正负电晕等离子体射流制备的薄膜的结合力均优于4.7 N/cm, 表面电阻低于10 ¹⁰Ω. 此外, 发现TiO ₂薄膜在基底表面沉积和在气相中成核存在竞争机制, 并进一步阐述了电晕放电等离子体制备薄膜的成膜机理和不同极性放电的差异. 本文结果将为大气压等离子体制备均匀、致密的功能氧化物薄膜材料提供有益参考.

关键词:

Abstract

Atmospheric pressure plasma jet has received increasing attention due to its wide potential applications such as in material processing and surface modification. This paper presents the characteristics of titanium oxide (TiO ₂) thin films deposited by using atmospheric pressure corona plasma jet based on a needle-plate configuration. The influences of corona polarity and operating parameters on the properties of TiO ₂films are investigated. The characteristics of positive and negative corona discharge, the developing process and the emission spectrum of the plasma jet are tested, and the TiO ₂films prepared under different conditions are measured and analyzed. The results show that the TiO ₂film prepared by negative corona plasma has a more uniform surface, and the Ti content in TiO ₂film is higher than that by the positive corona plasma. The adhesion force is higher than 4.7 N/cm and the surface resistance of the film is less than 10 ¹⁰Ω. The deposition of the TiO ₂film is closely related to the nucleation mechanism of the precursor in the plasma jet and/or the interface between jet and substrate. These results will provide useful reference for preparing uniform and functional oxide film materials by atmospheric pressure plasma jet.

Keywords:

作者及机构信息

通信作者:欧阳吉庭,jtouyang@bit.edu.cn

Authors and contacts

Corresponding author:Ouyang Ji-Ting,jtouyang@bit.edu.cn

文章全文: translate this paragraph

参考文献

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

施引文献

下载: 全尺寸图片幻灯片

电源类型	XPS Concentrations/% (atom percent)				Ratio
电源类型		T_i	O	C	O/T_i
正极性	Surface	7.3	38.0	54.7	4.65
正极性	Sputtering	17.7	65.3	17.0	3.69
负极性	Surface	8.3	33.8	57.9	4.09
负极性	Sputtering	22.0	57.3	20.7	2.59

下载: 导出CSV

[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
[27]
[28]
[29]
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]

[1]	韩晓静, 杨静, 张佳莉, 刘冬雪, 石标, 王鹏阳, 赵颖, 张晓丹.反应等离子体沉积二氧化锡电子传输层及其在钙钛矿太阳电池中的应用. 必威体育下载 , 2023, 72(17): 178401.doi:10.7498/aps.72.20230693
[2]	刘坤, 项红甫, 周雄峰, 夏昊天, 李华.固定功率下大气压交流氩气等离子体射流的光谱特性. 必威体育下载 , 2023, 72(11): 115201.doi:10.7498/aps.72.20230307
[3]	朱彦熔, 常正实.脉冲电压上升沿对He 大气压等离子体射流管内放电发展演化特性的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(2): 025202.doi:10.7498/aps.71.20210470
[4]	宋柳琴, 贾文柱, 董婉, 张逸凡, 戴忠玲, 宋远红.容性耦合放电等离子体增强氧化硅薄膜沉积模拟研究. 必威体育下载 , 2022, 71(17): 170201.doi:10.7498/aps.71.20220493
[5]	陈忠琪, 钟安, 戴栋, 宁文军.屏蔽气体流速对同轴双管式氦气大气压等离子体射流粒子分布的影响. 必威体育下载 , 2022, 71(16): 165201.doi:10.7498/aps.71.20220421
[6]	张亚容, 韩乾翰, 郭颖, 张菁, 石建军.大气压脉冲放电等离子体射流特性及机理研究. 必威体育下载 , 2021, 70(9): 095202.doi:10.7498/aps.70.20202246
[7]	朱伟君, 陈金鑫, 高宇晗, 杨德仁, 马向阳.硅基掺铒二氧化钛薄膜发光器件的电致发光: 共掺镱的增强发光作用. 必威体育下载 , 2019, 68(12): 124204.doi:10.7498/aps.68.20190300
[8]	郭恒, 张晓宁, 聂秋月, 李和平, 曾实, 李志辉.亚大气压六相交流电弧放电等离子体射流特性数值模拟. 必威体育下载 , 2018, 67(5): 055201.doi:10.7498/aps.67.20172557
[9]	王维, 杨兰均, 刘帅, 黄易之, 黄东, 吴锴.线-铝箔电极电晕放电激励器的推力理论与实验研究. 必威体育下载 , 2015, 64(10): 105204.doi:10.7498/aps.64.105204
[10]	杨素红, 赵立山, 王强, 沈容, 孙刚, 李晨曦, 陆坤权.以二氧化钛前驱体为基的电流变液的成分分析和机理研究. 必威体育下载 , 2013, 62(16): 164701.doi:10.7498/aps.62.164701
[11]	刘富成, 晏雯, 王德真.针板型大气压氦气冷等离子体射流的二维模拟. 必威体育下载 , 2013, 62(17): 175204.doi:10.7498/aps.62.175204
[12]	薛将, 潘风明, 裴煜.钽掺杂二氧化钛薄膜的光电性能研究. 必威体育下载 , 2013, 62(15): 158103.doi:10.7498/aps.62.158103
[13]	翟晓东, 丁艳军, 彭志敏, 罗锐.N2第二正带系发射光谱的理论计算及实验研究. 必威体育下载 , 2012, 61(12): 123301.doi:10.7498/aps.61.123301
[14]	李天晶, 李公平, 马俊平, 高行新.钴离子注入对二氧化钛晶体的结构和光学性能的影响. 必威体育下载 , 2011, 60(11): 116102.doi:10.7498/aps.60.116102
[15]	李雪辰, 袁宁, 贾鹏英, 常媛媛, 嵇亚飞.大气压等离子体针产生空气均匀放电特性研究. 必威体育下载 , 2011, 60(12): 125204.doi:10.7498/aps.60.125204
[16]	黄文同, 李寿哲, 王德真, 马腾才.大气压下绝缘毛细管内等离子体放电及其特性研究. 必威体育下载 , 2010, 59(6): 4110-4116.doi:10.7498/aps.59.4110
[17]	刘莉莹, 张家良, 郭卿超, 王德真.大气压等离子体辅助多晶硅薄膜化学气相沉积参数诊断. 必威体育下载 , 2010, 59(4): 2653-2660.doi:10.7498/aps.59.2653
[18]	江南, 曹则贤.一种大气压放电氦等离子体射流的实验研究. 必威体育下载 , 2010, 59(5): 3324-3330.doi:10.7498/aps.59.3324
[19]	孙姣, 张家良, 王德真, 马腾才.一种新型大气压毛细管介质阻挡放电冷等离子体射流技术. 必威体育下载 , 2006, 55(1): 344-350.doi:10.7498/aps.55.344
[20]	傅广生, 于威, 王淑芳, 李晓苇, 张连水, 韩理.辉光放电等离子体辅助XeCl准分子激光溅射沉积碳氮薄膜. 必威体育下载 , 2001, 50(11): 2263-2268.doi:10.7498/aps.50.2263

计量

文章访问数:6135
PDF下载量:170
被引次数:0

搜索

留言板