高介电常数TiO2纳米晶的表面态研究

高等学校化学学报 ›› 2004, Vol. 25 ›› Issue (3): 484.

高介电常数TiO₂纳米晶的表面态研究

阮圣平¹, 董玮¹, 吴凤清², 王兢³, 张歆东¹, 赵慕愚²

1. 吉林大学电子科学与工程学院;
2. 吉林大学化学学院, 长春 130023;
3. 大连理工大学电子工程系, 大连 116023

收稿日期:2003-01-04 出版日期:2004-03-24 发布日期:2004-03-24
通讯作者: 阮圣平(1966年出生),男,博士,副教授,从事电子功能材料与原器件研究.E-mail;xbk@mail.jlu.edu.cn E-mail:xbk@mail.jlu.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金(批准号;60074031;60277033;59973020)资助

Surface State Studies of Nanocrystalline TiO₂ with High Dielectric Constant

RUAN Sheng-Ping¹, DONG Wei¹, WU Feng-Qing², WANG Jing³, ZHANG Xin-Dong¹, ZHAO Mu-Yu²

1. Institute of Electronic Science Engineering, Jilin University, Changchun 130023;
2. Institute of Chemistry, Jilin University, Changchun 130023;
3. Department of Electronic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116023

Received:2003-01-04 Online:2004-03-24 Published:2004-03-24

摘要/Abstract

摘要： 将钛酸四丁酯和硬脂酸在熔融状态下混合均匀后置于冷水浴中,使其凝固成凝胶,通过控制烧结过程中氧气的含量,成功地制备出粒度均匀、介电性能好的纳米晶TiO₂.通过采用X射线光电子能谱和表面光电压谱对纳米晶TiO₂表面状态的分析发现,材料表面存在大量的氧空位缺陷,暴露在粒子表面上的主要是一些金属Ti⁴⁺.纳米材料的这种表面状态对其极化性质具有重要的影响,使其在接近静态条件下的低频介电常数远大于常规材料的介电常数.

关键词: 二氧化钛, 纳米晶, 表面态, 介电性能

Abstract: An appropriate amount of stearic acid was melted at 70 ℃, into which tetrabutyl titanate was added while stirring. Then the solution was cooled in cool water to form a gel. By controlling the amount of oxygen during the calcining procedure, nanocrystalline TiO₂ powder with even grain size and good dielectric properties were obtained. The surface state was analyzed by means of X-ray photoelectron spectroscopy and surface photovoltage spectroscopy. The results of experiments show that the surface structure of nanocrystalline TiO₂ is not integrate mainly due to the existence of oxygen cavities and most of the exposing atoms on the grain surface are Ti⁴⁺. The surface states of nanocrystalline materials put important influence on their dielectric properties and make the static state dielectric constant much bigger than that of bulk material.

Key words: TiO₂, Nanocrystalline, Surface state, Dielectric property

中图分类号:

O64.11

TrendMD:

阮圣平, 董玮, 吴凤清, 王兢, 张歆东, 赵慕愚. 高介电常数TiO₂纳米晶的表面态研究. 高等学校化学学报, 2004, 25(3): 484.

RUAN Sheng-Ping, DONG Wei, WU Feng-Qing, WANG Jing, ZHANG Xin-Dong, ZHAO Mu-Yu . Surface State Studies of Nanocrystalline TiO₂ with High Dielectric Constant. Chem. J. Chinese Universities, 2004, 25(3): 484.

参考文献

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高介电常数TiO₂纳米晶的表面态研究

Surface State Studies of Nanocrystalline TiO₂ with High Dielectric Constant

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