Badanie właściwości optycznych warstw ditlenku tytanu otrzymywanych metodą zol-żel

• Autorzy: Tokarczyk Katarzyna

Warianty tytułu

EN

Investigation of optical properties of titanium dioxide layers obtained by the sol-gel method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Artykuł dotyczy właściwości optycznych warstw ditleniku tytanu wytworzonych metodą zol-żel i techniką dip-coating. Jako podłoże zastosowano szkła sodowo-wapniowe. W części badań własnych przedstawiono opis syntezy dwóch zoli, różniących się ilością dodanego surfaktantu niejonowego Pluronic F127, z których następnie wytworzono cienkie warstwy. Przedstawiono charakterystyki technologiczne dla warstw referencyjnych i warstw domieszkowanych surfaktantem oraz charakterystyki transmisyjne dla przykładowych warstw z każdej serii wykorzystując spektrofotometr UV-VIS-NIR. Na końcu zaprezentowano zależność wpływu grubości warstw na wartości szerokości przerw zabronionych dla przejść skośnych i prostych. Dokonano analizy uzyskanych wyników i oceniono wpływ surfaktantu na właściwości optyczne warstw.

EN

The article concerns the optical properties of titanium dioxide layers produced by the sol-gel method and dip-coating technique. Sodium-calcium glass was used as a substrate. In the part of own research, a description of the synthesis of two sols, differing in the amount of added nonionic surfactant Pluronic F127, from which thin layers were then produced, is presented. Technological characteristics for reference layers and layers doped with surfactant, as well as transmission characteristics for exemplary layers from each series using a UV-VIS-NIR spectrophotometer, are presented. At the end, the dependence of the influence of layer thickness on the values of band gaps for oblique and direct transitions is presented. An analysis of the obtained results was carried out, and the impact of the surfactant on the optical properties of the layers was assessed.

Słowa kluczowe

PL

metoda zol-żel; dip-coating; warstwy ditlenku tytanu; surfaktant Pluronic F127; elipsometria; spektrofotometria

EN

sol-gel method; dip-coating; titanium dioxide layers; Pluronic F127 surfactant; ellipsometry; spectrophotometry

• Wydawca: Instytut Mechaniki Górotworu PAN
• Czasopismo: Prace Instytutu Mechaniki Górotworu PAN
• Rocznik: 2023
• Tom: T. 25, nr 1-4
• Strony: 51--57
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Tokarczyk Katarzyna

• Instytut Mechaniki Górotworu PAN, ul. Reymonta 27, 30-059 Kraków, Polska

Bibliografia

• [1] E. Acosta, Thin Films–Properties and Applications. W Thin Films; Ares, A.E., Red. IntechOpen, 1-23 (2021). DOI: https://doi.org/10.5772/intechopen.95527
• [2] A.J. Michalski, Fizykochemiczne podstawy otrzymywania powłok z fazy gazowej. Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa (2000).
• [3] J. Ziaja, Cienkowarstwowe struktury metaliczne i tlenkowe. Właściwości, technologia, zastosowanie w elektrotechnice. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (2012).
• [4] P. Karasiński, Warstwy dielektryczne wytwarzane metodą zol-żel i techniką dip-coating do zastosowań w optoelektronice. Przegląd Elektrotechniczny, 95 (9) (2019).
• [5] C.J. Brinker, G.W. Scherer, Sol-Gel Science, The Physics and Chemistry of Sol-Gel Processing. Academic Press, Inc., USA (1990).
• [6] J. Domaradzki, Powłoki optyczne na bazie TiO2. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław (2010).
• [7] K. Kurzydłowski, M. Lewandowska, Nanomateriały inżynierskie, konstrukcyjne i funkcjonalne. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa (2010).
• [8] N. Tsuda, K. Nasu, A. Fujimori, K. Siratowi, Electronic Conduction In Oxides. Springer, Berlin (2000).
• [9] M. Suchea, S. Christoulakis, K. Moschovis, N. Katsarakis, G. Kiriakidis, ZnO transparent thin films for gas sensor. Thin Solid Films, 515 (2,25), 551-554 (2006).
• [10] H. Hosono, Recent Progress intransparent oxide semiconductor: Materials and device application. Thin Solid Films, 515 (15), 6000-6014 (2007).
• [11] I. Piwoński, Badania wpływu budowy i modyfikacji powierzchni na właściwości tribiologiczne powłok ditlenku tytanu otrzymywanych metodą zol-żel. Wydawnictwo Politechniki Łódzkiej, Łódź (2012).
• [12] J.C. Gilbert, J. Hadgraft, A. Bye, L.G. Brookes, Drug release from Pluronic F-127 gels. International Journal of Pharmaceutics, 32 (2-3), 223-228 (1986).
• [13] B.D. Viezbicke, S. Patel, B.E. Davis, D.P. Birnie, Evaluation of the Taucmethod for optical absorptione dgedetermination: ZnO thin films as a model system. Phys. Status Solidi, 252 (8), 1700-1710 (2015).
• [14] M. Shaikhullina, A. Khaliullina, R. Gimatdinov, A. Butakov, V. Chernov, A. Filippov, NMR relaxation and self-diffusion in aqueous micellar gels of pluronic F-127. Journal of Molecular Liquids, 306 (2020).

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).