研究目的
研究激光能量密度对脉冲激光沉积法制备的Bi2O3薄膜光学、结构及表面粗糙度特性的影响。
研究成果
采用脉冲激光沉积法成功制备了Bi2O3薄膜，X射线衍射证实其具有多晶结构，原子力显微镜显示晶粒尺寸在33.48至131.64纳米间变化。光学带隙范围为1.7至2.9电子伏特，受激光能量密度影响。在7.8焦耳/平方厘米条件下可实现完全氧化的较优效果，但进一步研究可优化参数以获得更佳薄膜质量。
研究不足
该研究仅限于特定的激光能量密度范围及恒定的氧气压力和温度；在某些能量密度下观察到的不完全氧化可能影响薄膜纯度；晶粒尺寸和带隙变化可能受到未完全优化的实验条件影响。
1：实验设计与方法选择：
采用脉冲激光沉积（PLD）系统在石英基底上沉积Bi2O3薄膜，通过改变激光能量密度研究其对薄膜性能的影响。
2：样品与数据来源：
使用直径2.5厘米、厚度0.5厘米的纯铋金属靶材（纯度99.99%）；基底经CH3COOH、HNO
3：5厘米、厚度5厘米的纯铋金属靶材（纯度99%）；基底经CH3COOH、HNOHF和去离子水按
3、HF和去离子水按2:1:1:10比例配制的溶液超声清洗。
4：实验设备与材料清单：
Q开关Nd-YAG激光器（波长1.06微米，脉宽9纳秒）、PLD系统、超声清洗机及清洗用化学试剂。
5：06微米，脉宽9纳秒）、PLD系统、超声清洗机及清洗用化学试剂。 实验流程与操作步骤：
4. 实验流程与操作步骤：激光能量密度设置为1.8、3.8、5.8、7.8和9.8焦耳/平方厘米；氧气压强和基底温度分别恒定保持在100毫巴和423开尔文；通过X射线衍射分析晶体结构，原子力显微镜观察表面形貌，光学透射谱结合Tauc法估算带隙。
6：8和8焦耳/平方厘米；氧气压强和基底温度分别恒定保持在100毫巴和423开尔文；通过X射线衍射分析晶体结构，原子力显微镜观察表面形貌，光学透射谱结合Tauc法估算带隙。 数据分析方法：
5. 数据分析方法：通过XRD图谱进行物相鉴定；利用AFM测量晶粒尺寸；基于光学透射数据采用Tauc图法计算光学带隙。
独家科研数据包，助您复现前沿成果，加速创新突破
获取完整内容-
Nd-YAG laser
Q-switching, 1.06 μm, 9 nsec
Used as an ablation tool in the pulsed laser deposition system to prepare Bi2O3 thin films.
-
Ultrasonic bath
Used to clean the quartz substrates before deposition.
-
XRD
Used for structural analysis of the Bi2O3 films to identify phases and crystallinity.
-
AFM
Used to study surface morphology and measure grain size of the films.
-
登录查看剩余2件设备及参数对照表
查看全部
