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研究生:范瑋程
研究生(外文):FAN,WEN-CHEN
論文名稱:奈米噴塗TiO2薄膜之特性研究
論文名稱(外文):The Study of TiO2 Thin Films by Nano Vapor Deposition
指導教授:許能傑許能傑引用關係
指導教授(外文):HSU,NENG-JYE
口試委員:蔡宗冀毛大喜許能傑
口試日期:2011-01-15
學位類別:碩士
校院名稱:中華科技大學
系所名稱:電子工程研究所碩士班
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2011
畢業學年度:99
語文別:中文
論文頁數:56
中文關鍵詞:二氧化鈦鈉玻璃奈米噴塗法
外文關鍵詞:TiO2SLGNano spray
相關次數:
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本研究將二氧化鈦(Titanium Oxide ,TiO2)粉末以溶膠-凝膠法(Sol-Gel Route)制備成奈米漿料,並用奈米噴塗法噴塗於鈉玻璃(Soda-Lime Glass,SLG)基板上,探討其表面結構。
將經過超音波震盪的二氧化錫奈米漿料以液體流量1mL/min、氣體流量10L/min、噴塗高度225mm、基板溫度400℃分別噴塗4、6及8次,退火處理溫度為450℃、500℃、550℃,經測量SEM(Structural Equation Modeling)得知在噴塗4次時,薄膜較薄沉積的較不均勻,噴塗6次時,薄膜表面較為平坦,而噴塗8次時,薄膜表面則有龜裂及孔洞的現象產生,再經由XRD(X-ray Diffractometer)量測後得知,當退火溫度為500℃,其繞射峰角度2θ在25.30度、48.00度、55.25度,有較強的繞射強度,對照JCPDS標準圖譜後,分析出此結晶面為(101)、(200)、(211)的銳鈦礦結構。
另外,基板溫度將影響漿料噴灑於基板上時乾燥快慢,因此以基板溫度300℃分別噴塗4、6及8次經熱處理後與上述試片做比較,得知本實驗以300℃噴塗8次,500℃熱處理之參數最佳。

In this study, the Nano-Ink made by Tin Dioxide (SnO2) nanoparticles was prepared by Sol-Gel Route and sprayed on the Soda-Lime Glass (SLG) substrates. Then we tried to study the surface morphology of the substrates.
The Nano-Ink was prepared by ultrasonic vibration and sprayed on the substrates under these conditions: (1)Liquid flow rate 1 mL/min, (2)Gas flow rate 10 L/min, (3)Spraying height of 225 mm, (4)The substrates in 400 ℃ of temperature and underwent respectively sparying 4, 6 and 8 times. Then the substates underwent thermal process with the temperature 450℃、500℃、550℃. After the measurement with SEM, we figured out that the deposition quality was much un-uniform in the surface of the substrates underwent 4 times of Nano-Ink spray. The surface underwent 6 times of spray was smoother, and there were some cracking and small holes in the surface of which underwent 8 times of spray. Moreover, after the measurement by XRD, we found that underwent 500℃ of thermal process the substrates performed three peaks over diffraction angles of 25.30°, 48.00°, 55.25°. After contradistinguished with the JCPDS standard spectrum, we also figured out that the crystal was a anatase of surfaces of (101), (200), (211).
In addition, the temperature of substrates would affect the drying speed of the Nano-Ink sprayed on the substrate. Therefore, the substrates with the temperature of 300 ℃ respectively spraying 4,6 and 8 times of Nano-Ink and underwent thermal process was compared with those samples we discussed above. After the comparison, we found that the substrates with the temperature of 300℃ sprayed with 8 times of Nano-Ink and underwent 500 ℃ thermal process provided the best outcomes.

誌謝 III
摘 要 IV
Abstract V
目次 VII
表目錄 VIII
圖目錄 IX
第一章 前言 1
第一節 導論 1
第二節 研究背景 2
第三節 研究動機 7
第四節 薄膜沉積原理 9
第二章 文獻回顧 11
第三章 實驗方法 14
第一節 TiO2噴塗參數研究 14
第二節 實驗材料整理 17
第三節 奈米噴塗機系統結構與操作步驟 19
第四節 實驗步驟 25
第五節 量測系統與簡易原理介紹 27
第四章 實驗結果與討論 30
第一節 噴塗次數對於薄膜性質之影響 33
第二節 退火溫度對於薄膜性質之影響 36
第三節 基板溫度對於薄膜性質的影響 42
第五章 結論 51
參考文獻 52
作者簡介 56


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