TiO2颗粒在羟基表面的沉积行为及图案化.pdf

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1、第27卷第1期无机化学学报V01．27No．12011年1月CHINESEJ0URNALOFINORGANICCHEMISTRY135—14OTiO2颗粒在羟基表面的沉积行为及图案化梁山，孙冬兰1薛群基2(天津科技大学理学院，天津300457)f中国科学院兰州化学物理研究所固体润滑国家重点实验室，兰州730000)摘要：比较了3种具有羟基表面SiO层的差异：紫外光照SAMs形成的羟基表面，紫#hYmN射前、照射后的羟基表面；用光照前后表面的差异．结合化学浴沉积技术在单晶硅基底上制得了TiO微图案薄膜。系统考察了光源、硅片表面性质的变化、溶液等方面对

2、图案生成的影响。实验表明TiO沉积在未照区，电子和空穴动力学上的差异造成光照区表面正电荷增多，抑制了TiO：的沉积。该方法不需要光刻胶和自组装膜作为辅助模板，具有简单廉价的特点。关键词：图案化；光照；电子；空穴；迁移率中图分类号：O614．41l；0649．4文献标识码：A文章编号：10014861(2011)Ol一0135—06DepositionBehaviorandPatterningofTi02ParticlesonHydroxylSurfacesLIANGShanSUNDong—LanXUEQun—Ji。(CollegeofScience

3、，TianjinUniversityofScienceandTechnology,Tianjin300457，China)eKeyLaboratoryofSolidLubrication，LanzhouInstituteofChemicalPhysics，ChineseAcademyofScience，Lanzhou730000，China)Abstract：ThreekindsofhydroxylsurfacesonSi02layerarecompared．ThehydroxylsurfacesareformedbyexposingtheSAMs

4、orthebaresiunderUVlight，andtreatingthebaresisurfacesonlyinpiranhasolutionbutnotunderUVlight．PatternedTiO2thinfilmswerefabricatedontheSisubstrateswiththemethodsofUVirradiationandchemicMbathdeposition．ThereasonsforpatternsformationwerediscussedintheviewoftheUVlight，modifications

5、ofsiwaferandtheaqueoussolution．ItwasfoundthatTiO2particlesdepositedontotheunirradiatedregions．Differenttrapping／detrappingdynamicsoftheelectronsandholescausetheholestoaccumulateatSiO2surfaceintheiradiatedregions，andrestrainthedepositionofTiO2．Thephotoresistorself-assembledmono

6、layersisneedlessintheprocessofpatterning，SOitisasimpleandlow-costmethod．Keywords：patterned；irradiation；electron；hole；mobility0引言予表面不同的官能团．从而表现出对无机颗粒沉积速率的差异嘲：结合SAMs的微接触印刷术和紫外光图案化氧化物陶瓷薄膜的研究已成为微电子、照方法可以首先获得预图案．以此作为化学沉光学等诸多领域的重要课题口-21，其中图案化TiO薄积“】、电沉积㈣的模板来制备图案化薄膜材料膜材料因其在光催化[31、太阳能

7、电池、气体传感【5】、图案化薄膜的制备过程．都需对基底进行光学波导元件f61、细胞吸附[71、润湿性调控[81等方向的piranha溶液处理或紫外光照等步骤以获得干净的潜在应用而备受关注。自组装单层膜(SAMs)可以赋亲水表面图案化的文献中关于在不同官能团表面收稿日期：2010—06—27。收修改稿日期：2010．09．14。教育部留学回国人员科研启动基金，天津科技大学引进人才科研启动基金(No．20o8o4331资助项目。通讯联系人。E-mail：liangshan@tust．edu．ca136无机化学学报第27卷上构筑图案的报道较多_131．而

8、将多种羟基表面一起面，盖上石英片，置于紫外灯下(160W1光照90min讨论的文献较少。Parikh等_9】的实验表明，在