[发明专利]一种增强可见光光电响应的锰掺杂二氧化钛薄膜的制备方法

摘要

本发明提出了一种增强可见光光电响应的锰掺杂二氧化钛薄膜的制备方法，是采用直流、射频反应磁控共溅射的方法，以硅片，或石英片，或FTO，或ITO材料为衬底；以高纯Ti靶作为磁控直流溅射的阴极，以Mn金属靶为反应磁控溅射射频端阴极，衬底作为阳极，O2为反应气体，Ar为溅射气体，通过调节反应温度、直流和射频端功率、氧气流量和反应时间等参数，来控制Ti和Mn的相对含量和薄膜的厚度。本发明制备方法简单，易操作，可控性强，成膜质量高，制得的锰掺杂氧化钛薄膜可实现可见光区的吸收，电学性能得到很大提高，可广泛应用于光催化和光伏能源领域，作为太阳能电池的光吸收层和电子传输层。

主权项

一种增强可见光光电响应的锰掺杂二氧化钛薄膜的制备方法，其特征在于制备步骤如下： 1）、清洗衬底；将衬底放在丙酮、无水乙醇、去离子水中依次超声15min，并烘干，沉积薄膜前，对衬底进行反溅清洗15min；2）、安装靶材；将纯度为99.999%的Ti靶安装于磁控溅射系统的直流靶位， 纯度为99.999%的Mn靶安装于磁控溅射系统的射频靶位，调节靶与衬底的距离为10～65mm；3）、打开泵抽系统，当系统真空抽至1×10‑5Pa后，将衬底加热至温度200～550℃，向腔室通入20sccm高纯度99.9999%的氩气和8～15sccm高纯度99.9999%的氧气，控制腔室压强为5～10mtorr，对靶材进行辉光清洗；4）、清洗完成后，调节直流Ti靶的功率为300～380W，射频Mn靶的功率为0～105W，持续溅射3～10小时；5）、沉积完成后，随炉冷却，从真空室将样品取出。