阳极氧化制备硅基TiO2纳米管阵列及形貌表征

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:50V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.