《薄膜物理》PPT課件

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1、第 三 節(jié) 溶 膠 -凝 膠 法一 、 膠 體分 散 體 系 ： 一 種 或 幾 種 物 質(zhì) 分 散 在 另 一 物 質(zhì) 之 中 所 構(gòu) 成 的 系 統(tǒng) 叫 分 散 體 系分 散 相 ： 分 散 體 系 中 被 分 散 的 物 質(zhì)分 散 介 質(zhì) ： 分 散 體 系 除 了 分 散 相 以 外 的 物 質(zhì)1. 膠 體 及 其 相 關(guān) 的 概 念溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法分 散 體 系 的 分 類 均 相 分 散 系 統(tǒng)非 均 相 分 散 系 統(tǒng) 小 分 子 溶 液電 解 質(zhì) 溶 液膠 體 分 散 系 統(tǒng)粗 分 散 系 統(tǒng) 溶 膠 -凝 膠 法分 散 相 的 半 徑 r/m 分 散

2、 體 系 分 類 10-9以 下 分 子 溶 液 (離 子 )、 混 合 氣 體 10-910-7 膠 體 10-7以 上 粗 分 散 系 統(tǒng) ， 如 乳 濁 液 、懸 濁 液 等 溶 膠 -凝 膠 法2. 膠 體 的 制 備 1100 nm 離 子 、 分 子凝 聚 (有 新 生 成 ) 粗 粒 子分 散 (比 表 面 增 加 ) 溶 膠 -凝 膠 法例 如 ： 硫 磺 水 溶 膠 的 制 備 氫 氧 化 鐵 溶 膠 的 制 備 膠 體 制 備 的 一 般 條 件 ：分 散 相 在 介 質(zhì) 中 的 溶 解 度 須 極 小 是 形 成 溶 膠 的 必 要 條 件 之 一(1) 分 散 相 在

3、介 質(zhì) 中 的 溶 解 度 須 極 小(2) 必 須 有 穩(wěn) 定 劑 存 在 溶 膠 -凝 膠 法(1) 還 原 法 主 要 用 于 制 備 各 種 金 屬 溶 膠 2HAuCl4 + 3HCHO + 11KOH = 2Au(溶 膠 ) + 3HCOOK +8KCl + 8H2O(2) 氧 化 法 用 硝 酸 等 氧 化 劑 氧 化 硫 化 氫 水 溶 液 ， 可 制 得 硫 溶 膠H2S + O2 = 2S(溶 膠 ) + 2H2O(3) 水 解 法 多 用 來 制 備 金 屬 氫 氧 化 物 溶 膠FeCl 3 + 3H2O = Fe(OH)3(溶 膠 ) + 3HCl(4) 復(fù) 分 解

4、反 應(yīng) 法 常 用 來 制 備 鹽 類 的 溶 膠AgNO3 + KI = AgI(溶 膠 ) + KNO3 溶 膠 -凝 膠 法溶 膠 的 純 化 方 法 ： 溶 膠 的 老 化 ：溶 膠 (Sol)是 具 有 液 體 特 征 的 膠 體 體 系 ， 分 散 的 粒 子 是 固 體 或者 大 分 子 ， 分 散 的 粒 子 大 小 在 1 100nm之 間透 析 、 電 滲 析 、 超 過 濾 法新 形 成 的 溶 膠 即 使 經(jīng) 過 純 化 ， 膠 粒 也 會 隨 著 時 間 而 慢 慢 長 大 ，這 一 過 程 叫 老 化 溶 膠 -凝 膠 法均 分 散 體 系 ：均 分 散 膠 體 ：

5、 由 性 狀 相 同 ， 尺 寸 分 布 范 圍 很 窄 的 顆 粒 組 成 的 體 系顆 粒 的 尺 寸 在 膠 體 顆 粒 尺 寸 范 圍 內(nèi) 的 均 分 散 體 系 溶 膠 -凝 膠 法均 分 散 膠 體 的 制 備 方 法 主 要 有 ：(1) 沉 淀 法(2) 預(yù) 置 顆 粒 法(3) 共 沉 淀 法 (4) 相 轉(zhuǎn) 變 法(5) 氣 溶 膠 法 (6) 乳 液 法 和 微 乳 液 法 (7) 溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法凝 膠 是 膠 體 的 一 種 特 殊 存 在 形 式 。 在 適 當(dāng) 的 條 件 下 ， 溶 膠 或高 分 子 溶 液 中 的 分 散 顆 粒 相

6、互 聯(lián) 結(jié) 為 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) ， 分 散 介 質(zhì) 充滿 網(wǎng) 絡(luò) 之 中 ， 體 系 成 為 失 去 流 動 性 的 半 固 體 狀 態(tài) 的 膠 棟 ， 處于 這 種 狀 態(tài) 的 物 質(zhì) 稱 為 凝 膠 (gel) 二 、 凝 膠1. 膠 體 的 特 征 及 其 分 類 溶 膠 -凝 膠 法凝 膠 是 介 于 固 體 和 液 體 之 間 的 一 種 特 殊 狀 態(tài) ， 它 既 顯 示 出 某些 固 體 的 特 征 ， 如 無 流 動 性 ， 有 一 定 的 幾 何 外 形 ， 有 彈 性 、強 度 和 屈 服 值 等 ； 另 一 方 面 又 保 留 某 些 液 體 的 特 點 。 如 離 子的

7、 擴 散 速 率 在 以 水 為 介 質(zhì) 的 凝 膠 中 與 水 溶 液 中 差 不 多實 際 上 ， 凝 膠 的 內(nèi) 部 是 由 固 液 (或 固 -氣 )兩 相 構(gòu) 成 的 分 散 體系 ， 其 中 ， 分 散 介 質(zhì) 是 連 續(xù) 的 ， 分 散 相 也 是 連 續(xù) 的 溶 膠 -凝 膠 法凝 膠 可 分 為 彈 性 凝 膠 和 非 彈 性 凝 膠 凝 膠 (Gel)是 具 有 固 體 特 征 的 膠 體 體 系 ， 被 分 散 的 物 質(zhì) 形 成連 續(xù) 的 網(wǎng) 狀 骨 架 ， 骨 架 空 隙 中 充 有 液 體 或 氣 體 ， 凝 膠 中 分散 相 的 含 量 很 低 ， 一 般 在 1

8、 3 之 間 溶 膠 -凝 膠 法由 柔 性 的 線 型 大 分 子 物 質(zhì) 等 所 構(gòu) 成 的 凝 膠 屬 于 彈 性 凝 膠 ， 又稱 為 可 逆 凝 膠由 剛 性 質(zhì) 點 (如 SiO2、 TiO2、 V2O5等 )所 組 成 的 溶 膠 所 形 成 的凝 膠 屬 于 非 彈 性 凝 膠可 逆 凝 膠非 可 逆 凝 膠 溶 膠 -凝 膠 法形 成 凝 膠 的 兩 種 途 徑 ：2. 膠 體 的 形 成(1) 干 凝 膠 吸 收 親 和 性 液 體 (溶 劑 )形 成 凝 膠(2) 溶 液 或 溶 膠 在 適 當(dāng) 的 條 件 下 分 散 顆 粒 相 聯(lián) 成 網(wǎng) 絡(luò) 而 形 成 凝膠 ， 這

9、 種 過 程 稱 為 膠 凝 溶 膠 -凝 膠 法由 溶 液 或 溶 膠 轉(zhuǎn) 變 成 凝 膠 的 基 本 條 件 ：(1) 降 低 被 分 散 物 質(zhì) 在 溶 劑 中 的 溶 解 度 ， 以 便 分 散 相 的 析 出(2) 析 出 的 分 散 顆 粒 相 聯(lián) 成 連 續(xù) 的 網(wǎng) 絡(luò) 結(jié) 構(gòu) ， 而 不 是 聚 結(jié) 成大 顆 粒 沉 降 下 來 溶 膠 -凝 膠 法形 成 凝 膠 的 主 要 方 法 ：(1) 改 變 溫 度 利 用 升 降 溫 來 實 現(xiàn) 膠 凝 過 程 是 一 種 常 用 方 法(2) 轉(zhuǎn) 換 溶 劑 用 分 散 相 溶 解 度 較 小 的 溶 劑 替 換 溶 液 或 溶

10、膠 中 原 有 溶 劑 可使 體 系 膠 凝(3) 加 電 解 質(zhì)(4) 化 學(xué) 反 應(yīng) 交 聯(lián) 反 應(yīng) ： 能 使 分 子 鏈 相 互 聯(lián) 接 的 化 學(xué) 反 應(yīng) 叫 交 聯(lián) 反 應(yīng) 進 行 交 聯(lián) 反 應(yīng) 是 使 高 分 子 溶 液 或 溶 膠 產(chǎn) 生 膠 凝 的 主 要 手 段 溶 膠 -凝 膠 法影 響 膠 凝 的 一 些 因 素 ： (1) 溶 膠 的 濃 度 膠 凝 過 程 可 以 看 作 質(zhì) 點 間 的 相 互 吸 引 ， 濃 度 大 時 質(zhì) 點 間 距離 近 ， 膠 凝 速 度 快 。 低 于 某 一 濃 度 時 可 能 不 發(fā) 生 膠 凝(2) 溫 度 溫 度 升 高 ， 成

11、 膠 時 間 縮 短 ， 升 高 溫 度 加 快 了 揮 發(fā) 組 份 的 揮發(fā) ， 加 快 了 分 子 間 聚 合 反 應(yīng)(3) 電 解 質(zhì) 影 響 十 分 復(fù) 雜(4) 催 化 劑 加 快 水 解 和 聚 合 反 應(yīng) 溶 膠 -凝 膠 法(1) 通 過 各 種 反 應(yīng) 物 溶 液 的 混 合 ， 很 容 易 獲 得 需 要 的 均 相 多組 分 體 系三 、 溶 膠 -凝 膠 法 的 技 術(shù) 特 點(2) 對 材 料 制 備 所 需 溫 度 可 大 幅 度 降 低 ， 從 而 能 在 較 溫 和 的條 件 下 合 成 出 陶 瓷 、 玻 璃 、 納 米 復(fù) 合 材 料 等 功 能 材 料(3

12、) 由 于 溶 膠 的 前 驅(qū) 體 可 以 提 純 而 且 溶 膠 -凝 膠 過 程 能 在 低 溫下 可 控 制 的 進 行 ， 因 而 可 制 備 高 純 或 超 純 物 質(zhì) ， 且 可 避免 在 高 溫 下 對 反 應(yīng) 容 器 的 污 染 問 題(4) 溶 膠 或 凝 膠 的 流 變 性 質(zhì) 有 利 于 通 過 某 中 技 術(shù) 如 噴 射 、 旋涂 、 浸 漬 等 制 備 各 種 膜 、 纖 維 或 沉 積 材 料 溶 膠 -凝 膠 法合 成 的 中 心 化 學(xué) 問 題 ： 反 應(yīng) 物 分 子 (或 離 子 )在 水 (或 醇 )溶 液中 進 行 水 解 (或 醇 解 )和 聚 合 ；

13、用 于 溶 膠 -凝 膠 法 合 成 的 起 始 反應(yīng) 物 的 先 驅(qū) 體 為 金 屬 的 鹽 類 的 水 溶 液 或 金 屬 有 機 化 合 物 的 水溶 液 ， 通 過 水 解 -聚 合 反 應(yīng) 形 成 三 維 網(wǎng) 絡(luò)四 、 溶 膠 -凝 膠 合 成 法 的 主 要 化 學(xué) 問 題按 照 原 料 的 不 同 ， 可 分 為 膠 體 工 藝 和 聚 合 工 藝膠 體 工 藝 的 前 驅(qū) 體 是 金 屬 鹽 ， 利 用 鹽 溶 液 的 水 解 ， 通 過 化 學(xué)反 應(yīng) 產(chǎn) 生 膠 體 沉 淀 ， 利 用 膠 溶 作 用 使 沉 淀 轉(zhuǎn) 化 為 溶 膠 ， 并 通過 控 制 溶 液 的 溫 度

14、、 pH值 可 以 控 制 膠 粒 的 大 小聚 合 工 藝 的 前 驅(qū) 體 是 金 屬 醇 鹽 ， 將 醇 鹽 溶 解 在 有 機 溶 劑 中 ， 加 入 適 量 的 水 ， 醇 鹽 水 解 ， 通 過 脫 水 、 脫 醇 反 應(yīng) 縮 聚 合 ， 形成 三 維 網(wǎng) 絡(luò) 溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法1. 無 機 鹽 的 水 解 聚 合 反 應(yīng) 當(dāng) MZ+溶 解 在 純 水 中 發(fā) 生 如 下 的 溶 劑 化 反 應(yīng) 在 通 常 的 水 溶 液 中 ， 金 屬 離 子 可 能 有 三 種 配 體 ： 水 (OH 2)、 羥基 (OH) 、 和 氧 基 (=O) 按 電 荷 遷 移

15、的 大 小 ， 溶 劑 化 分 子 發(fā) 生 如 下 變 化 溶 膠 -凝 膠 法在 不 同 的 條 件 下 ， 這 些 配 合 物 可 以 通 過 不 同 方 式 形 成 二 聚 體或 多 聚 體 ， 有 些 可 聚 合 進 一 步 形 成 骨 架 結(jié) 構(gòu)從 水 羥 基 配 位 的 無 機 母 體 來 制 備 凝 膠 時 ， 取 決 于 諸 多 因 素 ， 如pH梯 度 、 濃 度 、 加 料 方 式 、 控 制 的 成 膠 速 度 、 溫 度 等 溶 膠 -凝 膠 法 聚 合 反 應(yīng) 的 另 一 種 方 式 是 氧 基 聚 合 ， 形 成 氧 橋 M O M； 這種 聚 合 過 程 要 求

16、在 金 屬 的 配 位 層 中 沒 有 水 配 體 ， 即 氧 -羥 基 配體 溶 膠 -凝 膠 法2. 金 屬 有 機 分 子 的 水 解 聚 合 反 應(yīng)金 屬 烷 氧 基 化 合 物 (M(OR)n )是 金 屬 氧 化 物 的 溶 膠 -凝 膠 合 成中 常 用 的 反 應(yīng) 物 分 子 母 體 ， 幾 乎 所 有 金 屬 (包 括 鑭 系 金 屬 )均可 形 成 這 類 化 合 物 金 屬 烷 氧 基 化 合 物 與 水 充 分 反 應(yīng) 可 形 成 氫 氧 化 物 或 水 合 物 溶 膠 -凝 膠 法上 述 反 應(yīng) 中 伴 隨 著 水 解 和 聚 合 反 應(yīng) 是 非 常 復(fù) 雜 的 。

17、水 解 一 般在 水 或 醇 的 溶 劑 中 進 行 并 生 成 活 性 的 M OH 聚 合 的 三 種 方 式 ： (1) 烷 氧 基 化 作 用 溶 膠 -凝 膠 法(2) 氧 橋 合 作 用(3) 羥 橋 合 作 用 溶 膠 -凝 膠 法溶 膠 -凝 膠 法 在 薄 膜 制 備 中 的 應(yīng) 用 (1) 保 護 增 強 膜 如 對 金 屬 表 面 有 良 好 保 護 作 用 的 SiO2膜 SiO2Al2O3復(fù) 合 薄 膜(2) 分 離 過 濾 膜 Galan M研 制 成 功 的 SiO2、 SiO2TiO2、 SiO2-Al2O3 和 TiO2系 統(tǒng) 的 分 離 膜(3) 光 學(xué) 效

18、 應(yīng) 膜 著 色 膜 、 減 反 射 膜 、 高 反 射 膜 、 電 致 變 色 膜(4) 功 能 膜 鐵 電 、 壓 電 、 導(dǎo) 電 與 超 導(dǎo) 膜 等 溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法溶 膠 -凝 膠 法 的 缺 點(1) 原 料 成 本 較 高 (2) 存 在 殘 留 小 孔 洞 (3) 存 在 殘 留 的 碳 (4) 較 長 的 反 應(yīng) 時 間 溶 膠 -凝 膠 法 在 鐵 電 薄 膜制 備 中 的 應(yīng) 用鐵 電 研 究 可 大 體 分 為 四 個 階 段 : 第 一 階 段 是 從 1920年 法 國 人 Valasek發(fā) 現(xiàn) 了 羅 息 鹽 的 極 化 ，導(dǎo) 致 了 “

19、鐵 電 性 ” 概 念 的 出 現(xiàn) 開 始 第 一 階 段 是 1940年 1958年 。 1941年 ， Slater提 出 了 鐵 電 體 的第 一 個 基 本 微 觀 模 型 同 時 鐵 電 唯 象 理 論 開 始 建 立 并 趨 成 熟 ，這 一 時 期 的 理 論 與 實 驗 研 究 工 作 ， 奠 定 鐵 電 材 料 的 自 發(fā) 極 化 、相 變 和 疇 結(jié) 構(gòu) 理 解 的 基 礎(chǔ) 第 三 階 段 是 1959年 1979年 ， 發(fā) 現(xiàn) 鈣 鈦 礦 結(jié) 構(gòu) 的 PbTiO 3、Pb(ZrTi)O3(PZT)、 PbLa） (ZrTi)O3(PLZT)系 列 、 鎢 青 銅 結(jié) 構(gòu)的

20、 鈮 酸 鹽 系 列 等 大 量 鐵 電 體 ， 鐵 電 的 軟 模 理 論 出 現(xiàn) 并 基 本 完 善 ，也 稱 軟 模 階 段 ， 這 一 階 段 ， 現(xiàn) 代 鐵 電 學(xué) 基 本 成 熟 第 四 階 段 是 1980年 至 今 ， 鐵 電 薄 膜 得 到 迅 速 的 發(fā) 展 ， 研 究 集 中于 鐵 電 液 晶 、 聚 合 物 復(fù) 合 鐵 電 材 料 、 薄 膜 材 料 和 異 質(zhì) 結(jié) 構(gòu) 等 非均 勻 系 統(tǒng) 并 廣 泛 應(yīng) 用 于 制 備 鐵 電 存 儲 器 、 聲 表 面 波 器 件 、 微 電子 機 械 、 光 電 子 器 件 和 熱 釋 電 器 件 等 時 間 （ 年 ） 薄 膜

21、 技 術(shù) 的 發(fā) 展1969 電 子 束 蒸 發(fā) 制 備 BaTiO3薄 膜1971 射 頻 （ rf） 濺 射 BaTiO3薄 膜1972 射 頻 （ rf） 濺 射 Bi4Ti4O12薄 膜1974 射 頻 （ rf） 濺 射 LiNbO3薄 膜1976 電 子 束 蒸 發(fā) PZT， rf二 極 濺 射 PZT薄 膜1977 射 頻 （ rf） 濺 射 外 延 生 長 PLZT薄 膜 ， 射 頻 （ rf） 濺 射 （ Ba,Sr） Nb 2O5薄 膜1980 離 子 束 濺 射 PZT薄 膜1982 化 學(xué) 氣 相 （ CVD） PT薄 膜1983 射 頻 （ rf） 平 面 磁 控 濺

22、 射 外 延 生 長 PLZT薄 膜 ， 直 流 濺 射 Pb5Ge3O11薄 膜1984 金 屬 有 機 物 分 解 （ MOD） 制 備 PLZT薄 膜 ， 離 子 束 刻 蝕 PLZT， 液 相 外 延 生 長 KNbO3等 薄 膜1985 金 屬 靶 直 流 反 應(yīng) 磁 控 濺 射 PLZT薄 膜 ， 溶 膠 凝 膠 法 (Sol-Gel)制 備 PZ、 PZ、 PZT和 PLZT薄 膜 1987 Sol-Gel法 、 濺 射 法 制 備 用 于 存 儲 器 的 PZT和 PLZT薄 膜 ， Sol-Gel法 制 備 LiNbO3薄 膜1990 激 光 閃 蒸 法 制 備 PZT薄 膜

23、 表 1 1 鐵 電 薄 膜 發(fā) 展 史Table 1 1 Development history of ferroelectric thin films 鐵 電 薄 膜 材 料 的 研 究 主 要 集 中 于 鈣 鈦 礦 結(jié) 構(gòu) 鐵 電 體 材 料 方 面 PbZrxTi1-xO3(PZT)、 SrBi2Ta2O9(SBT)及 Bi4Ti3O12(BTO)是 目 前 研 究 最 多 的 三 種 材 料 鋯 鈦 酸 鉛 （ PZT） 系 列 鐵 電 薄 膜 是 當(dāng) 前 應(yīng) 用 最 廣 、 研 究 最 深 入的 鐵 電 存 儲 介 質(zhì) 材 料 之 一 。 其 晶 體 結(jié) 構(gòu) 是 鈣 鈦 礦 結(jié)

24、構(gòu) 。 PZT具有 非 常 優(yōu) 秀 的 鐵 電 性 能 ， 被 公 認(rèn) 為 最 有 前 途 的 鐵 電 材 料 之 一 ，具 有 高 的 居 里 溫 度 和 剩 余 極 化 值 溶 膠 -凝 膠 法 在 鐵 電 薄 膜制 備 中 的 應(yīng) 用 PtPZTTiSiO2Si 在 鐵 電 薄 膜 的 許 多 應(yīng) 用 中 ， 鐵 電 存 儲 器 尤 其 引 人 注 目 鐵 電 存 儲 器 具 有 非 易 失 性 、 快 速 存 取 與 抗 輻 射 等 特 點 ，使 得 它 在 計 算 機 、 航 空 航 天 、 軍 工 國 防 領(lǐng) 域 呈 現(xiàn) 廣 闊 的應(yīng) 用 前 景 ， 引 起 全 世 界 科 技 界

25、 的 極 大 關(guān) 注 圖 1 7 美 國 軍 用 飛 機 中 的 非 揮 發(fā) 存 儲 器 (1988) Fig. 1 7 NV-RAM used in fighter planes of U. S. A. 鐵 電 薄 膜 存 儲 器 主 要 優(yōu) 點 是 其 非 揮 發(fā) 、 快 速 存 取 、 抗 輻 射 、低 工 作 電 壓 、 寬 工 作 溫 度 和 與 大 規(guī) 模 集 成 電 路 工 藝 兼 容 等 鐵 電 薄 膜 制 備 方 法 濕 化 學(xué) 法 ： 包 括 溶 膠 凝 前 法 （ Sol-Gel） 、 金 屬 有 機 物 分 解 法 (MOD)和 水 熱 法 ；物 理 氣 相 沉 積 法

26、 (PVD)： 粒 子 束 濺 射 法 、 射 頻 或 直 流 濺 射 法 、 電 子 束 蒸 發(fā) 法 、 激 光 脈 沖 沉 積 法 及 分 子 束 外 延 法 (MBE) 化 學(xué) 氣 相 沉 積 法 (CVD)： 包 括 常 規(guī) CVD法 、 金 屬 有 機 物 氣 相 沉 積 法 (MOCVD)、 激 光 增 強 CVD法 和 等 離 子 增 強 CVD法 常 用 的 方 法 有 四 種 ：1. 激 光 脈 沖 沉 積 (PLD)2. 金 屬 有 機 物 氣 相 沉 積 法 (MOCVD)3. 濺 射 法 (Sputtering)4. 溶 膠 凝 膠 法 (Sol-Gel) 表 1 4

27、鐵 電 薄 膜 制 備 技 術(shù) 的 發(fā) 展 現(xiàn) 狀 比 較比 較 項 目 濺 射 法 PLD法 MOVCD法 Sol-Gel法發(fā) 展 狀 況 + 0 - 0降 低 退 火 溫 度 的 潛 力 + + + +復(fù) 雜 化 合 物 沉 積 - + - +對 襯 底 材 料 的 敏 感 性 0 0 0 0快 速 沉 積 的 潛 力 0 + + -沉 積 優(yōu) 質(zhì) 膜 的 潛 力 0 0 + 0 直 接 沉 積 外 延 膜 潛 力 + + + 0工 藝 開 發(fā) 要 求 0 0 - 0擴 大 規(guī) 模 的 難 度 和 成 本 - 0 + +設(shè) 備 耗 資 - - 0 +已 生 成 的 材 料 BaTiO3,B

28、i4Ti3O12, PZT, PLZT, LiNbO3等 BaTiO3,Bi4Ti3O12, PZT, LiNbO3, K(Ta,Nb)O3等 BaTiO3, PZT, LiNbO3等 BaTiO3, Bi4Ti3O12, PLZT, LiNbO3, Pb(Mg,Nb)O3等前 景 0 0 + +注 ： (+) 理 想 或 很 好 ； (0) 一 般 或 可 以 接 受 ； (-) 不 佳 或 有 待 發(fā) 展 原 料 1 原 料 n溶 膠溶 膠 膜凝 膠 膜 非 晶 膜晶 態(tài) 膜 有 機 溶 劑勻 膠干 燥熱 處 理熱 分 解 重 復(fù) 鍍 膜 圖 1 10 溶 膠 凝 膠 法 制 備 鐵 電

29、薄 膜 工 藝 流 程 圖 溶 膠 -凝 膠 法Pb(CH3COO)2 CH3COOHTi(iso-OC3H7)4CH 3COOHC2H5OHC2H5OHZr(OC3H7)4CH 3COOHC2H5OHC2H5OHH2OacacPZT precursor sol 0.6942gZrONO3H2O 2.0845gPb(OOCCH3)210mlCH3OCH2CH2OH CH3CH 3COCH2COCH30.816gTi(OC4H9)4PZT溶 膠 溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法0.6942gZrONO3H2O 2.0845gPb(OOCCH3)2 10mlCH3OCH2CH2OH CH

30、3COCH2COCH30.816gTi(OC 4H9)4PZT溶 膠 溶 膠 -凝 膠 法 Preparation of PZT filmsSpin coating Pyrolysing Rapid thermo-annealing 溶 膠 -凝 膠 法 溶 膠 -凝 膠 法 20 30 40 50 60 (200)Pt(111)(111)Intensity/a.u. 2/Deg. ecdba(100)XRD patterns of PZT thin films with different Gd contenta)0%, b)1%, c)2%, d)3%, e)5% SEM cross-se

31、ction view of PZT thin film AFM image of PZT thin film SEM plane view of PZT thin film 溶 膠 -凝 膠 法 在 高 溫 超 導(dǎo) 薄 膜制 備 中 的 應(yīng) 用Y(NO 3)3H2O Ba(NO3)2已 二 醇 溶 膠Cu(NO3)2 凝 膠 YBCO高 溫 超 導(dǎo) 體950 高 溫 煅 燒 溶 膠 -凝 膠 法 在 高 溫 超 導(dǎo) 薄 膜制 備 中 的 應(yīng) 用Y(OC 3O7)3H2O Ba(OH)2已 二 醇 SolCu(O2CCH3)2H2O 涂 敷 YBCO高 溫 超 導(dǎo) 薄 膜高 溫 煅 燒 Appl

32、ications of PhotocatalystsPROPERTY APPLICATIONSSelf cleaning,Dirt proofing Windows, Walls, Doorplate, Signboard, Tent, Inner wall, Surrounding of grille, InfrastructureDeodorization Toilet, Bathroom, Inner wallSelf-sterilization,Keeping freshness Hospital, Nursing home, School, Food processing plant

33、, Bathroom, Kitchen, Transporter of vegetables, fruits and flowers, Packing materials, ShowcaseSuper hydrophilicity Anti-fogging mirrors, lenses and windowsAir cleaning Fighting air pollution indoor and outdoorWater purification Waste water treatment,Photoelectrolysis Splitting water for hydrogen fuel Anti-tumor activity Cancer therapyOthers Cleaner burning plastics, Rust prevention, Cooling building, Solar cells, artificial photosynthesis 溶 膠 -凝 膠 法