阳极氧化制备硅基TiO2纳米管阵列及形貌表征

编号：CPJS06361

篇名：阳极氧化制备硅基TiO2纳米管阵列及形貌表征

作者：李坚 郭丽芳 李廷鱼 段淑斐 李刚

关键词： TiO2纳米管阵列(NTA) 阳极氧化 硅基底 薄膜 磁控溅射 乙二醇

机构： 太原理工大学信息与计算机学院微纳系统研究中心

摘要： TiO2纳米管因其具有独特的结构优势和优异的物理化学性质,受到了广泛的关注与研究。然而,TiO2纳米管阵列(NTA)的制备主要以钛片为基底,很难与硅的微加工工艺相兼容,制约了其在微型电子设备中的应用。为将TiO2纳米管阵列与硅衬底结合,首先以磁控溅射方法在硅基底上沉积一层金属钛薄膜,通过阳极氧化法制备硅基TiO2纳米管阵列。采用扫描电子显微镜(SEM)分别探究了阳极氧化过程中外加电压、电解液组成、阳极氧化时间对纳米管形貌的影响,并得到了优化的实验参数。实验发现:50 V恒压条件下,在含有质量分数0.5%氟化铵的乙二醇电解液中对金属钛薄膜进行阳极氧化,成功制备出直径约110 nm、高2.00μm的TiO2纳米管阵列。高比表面积的TiO2纳米管可根据需要负载不同的物质材料,应用于传感器、药物传输、超级电容器等领域,极大拓展了其在微电子器件方面的应用。