РЕФЕРАТ 3
ВВЕДЕНИЕ 6
Глава 1 Литературный обзор 7
1.1 Особенности тонкоплёночного состояния и классификация тонких плёнок 7
1.2 Требования современной техники к тонкоплёночным материалам 8
1.З Влияние подложки и условий осаждения на свойства плёнок 9
1.4 Золь-гель синтез тонких оксидных плёнок 11
1.4.1 Общие положения золь-гель метода 11
1.4.2 Получение тонких пленок Бе20з золь-гель методом 15
1.5 Строение и физико-химические свойства а-Бе20з 18
1.6. Области применения а-Бе20з в тонкоплёночном и нанодисперсном состояниях 20
1.6.1 Применение а-Бе20з в качестве фотокатализатора 20
1.6.2 Применение а-Бе20з в качестве металлооксидных полупроводников 24
Г лава 2 Методическая часть 26
2.1 Методы изучения состава и физико-химических свойств пленкообразующих
растворов 26
2.1.1 Характеристика исходных соединений 26
2.1.2 Методика приготовления ПОР и получения из них тонких пленок 27
2.1.3 Вискозиметрия 27
2.1.4 ПК-спектроскопия 28
2.1.5 УФ-спектроскопия 29
2.1.6 Термический анализ 31
2.1.7 Рентгенофазовый анализ 31
2.2 Методы изучения пленок 33
2.2.1 Эллипсометрия 33
2.2.2 Растровая электронная микроскопия 35
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Физико-химические закономерности формирования ПОР на основе БеОз-СгНзОН
3.2 Физико-химические закономерности термической устойчивости ПОР на основе БеС13-С2Н5ОН и PeCl3-HSal-C2H5OH в атмосфере воздуха
3. 3 Оптические свойства плёнок Бе20з, полученных из ПОР на основе БеОз-СгНзОН и PeCl3-HSal-C2H5OH
ВЫВОДЫ 37
Список литературы 38
Fe2O3 в тонкопленочном состоянии играет очень важную роль в химической
промышленности, охране окружающей среды благодаря применению его в качестве
газочувствительного материала, фокатализатора разложения вредных органических
веществ. В настоящее время большое внимание при исследовании и синтезе
тонкопленочных материалов уделяется изучению наноматериалов на основе Fe2O3,
которые обладают стабильными свойствами. Существенное значение при получении
материала имеет поиск недорогих, универсальных, экологически чистых методов синтеза.
К таким методам можно отнести синтез пленок путем нанесения из растворов, который
также привлекает из-за гибкости процесса и возможности манипулировать составом
раствора, который определяет структуру и свойства наноматериала. Комплекс салицилата
железа(Ш) находит широкое применение в биомедицине и мониторинге окружающей
среды, в связи с чем активно исследуются его свойства, строение и процессы получения.
Однако, в большинстве работ изучается комплексообразование в водной среде, которая
неприменима для приготовления пленкообразующих растворов (ПОР) при создании тонких
твердофазных покрытий для решения материаловедческих задач в области
микроэлектроники и солнечной энергетики. Кроме того, до сих пор остаются открытыми
вопросы по влиянию органического лиганда на процессы формирования пленок и их
свойства.
Данное исследование посвящено синтезу Fe2O3 в тонкопленочном состоянии из
этанольного ПОР на основе комплексного соединения салициловой кислоты с катионом
Fe3+. Целью работы было установить влияние салициловой кислоты в составе спиртового
плёнкообразующего раствора хлорида железа(Ш) на свойства плёнок Fe2O3. В
соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
исследовать физико-химические закономерности основных стадий процессов
формирования ПОР на основе FeCl3-C2H5OH и FeCl3-C6H4OHCOOH-C2H5OH;
исследовать процессы термической деструкции ПОР на основе FeCl3-C2H5OH и
FeCl3-C6H4OHCOOH-C2H5OH, определить основные стадии и температурные
характеристики формирования оксида Fe2O3 в тонкоплёночном состоянии;
- получить пленки Fe2O3 из вышеуказанных ПОР и изучить их оптические свойства.
1. В результате взаимодействия ионов железа(Ш) с органическим лигандом в растворе образуется преимущественно комплексный катион состава [РеСбНдОСОО]4. Салицилат- ионы в этаноле по отношению к железу(Ш) проявляют бидентантный характер.
2. Термическое разложение на воздухе ПОР, в состав которого входит комплекс [РеСбН4ОСОО]С1, протекает стадийно с окислением салицилат-иона, сопровождающимся экзотермическими эффектами с образованием РегОз при температуре 550°С.
3. Пленки РегОз, полученные из ПОР с салициловой кислотой характеризуются меньшей толщиной и большим показателем преломления.
4. Присутствие салициловой кислоты в ПОР хлорида железа(Ш) приводит к формированию неоднородностей на поверхности плёнок РегОз, что дает возможность получать плёнки с меньшей пропускающей способностью в видимой и УФ областях.
