Síntesis y caracterización de películas delgadas de TiO2 dopado con W obtenidas por Spin-Coater

Abstract

This Project is focused on the synthesis and characterization of thin films of TiO2 doped with W by the sol-gel technique and grown in spin-coater on Corning glass bustrates and silicon wafers, with heat treatment to have transparent films. Transparent TiO2-W films are available. The sol-gel was analyzed its structural and morphological properties by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, energy scattering microanalysis, infrared spectroscopy, diffuse reflectance spectroscopy, Raman Spectroscopy and particle size. The synthesis shows increase in the acidity of the TiO2-W with respect to pure TiO2 that shows greater affinity of foto-oxidation of the film. The diffraction patterns of the film show TiO2 in its anatase phase which is the most active of the compound. The characteization by scanning electron microscopy show microspheres, and the dispersive energy analysis, corroborates the dispersión of the elements in the film without mutual chemical interaction of the compounds. The infrared spectrum reveals the characteristic vibration modes of TiO2 al 1122 cm-1, ultraviolet-visible spectroscopy exhibits absorption at 400 nm, with a light transmission of 80%, diffuse reflectivity shows a reflective Surface and band gap of 3.24 eV and the Raman spectrum shows the characteristic TiO2 bands at 142, 196 and 394 cm-1.

Este proyecto está centrado en la síntesis y caracterización de películas delgadas de TiO2 dopado con W por la técnica sol-gel y crecidas en spin-coater sobre sustratos de vidrio corning y obleas de silicio, con tratamiento térmico para tener películas transparentes. Se tienen películas de TiO2-W transparentes. Del sol-gel se analizaron sus propiedades estructurales y morfológicas por difracción de rayos X, microscopia electrónica de barrido, microanálisis por dispersión de energía, espectroscopia infrarroja, Espectroscopia de reflectancia difusa, Espectroscopia Raman y Tamaño de Partícula. La síntesis presenta aumento en la acidez del TiO2-W con respecto a TiO2 puro, que presenta mayor afinidad de foto-oxidación de la película. Los patrones de difracción de la película muestran al TiO2 en su fase anatasa que es la más activa del compuesto. La caracterización por microscopia electrónica de barrido presenta microesferas, y el análisis energía dispersiva, las dispercion de los elementos corrobora la dispersión de los elementos en la película sin mutua interacción química de los compuestos. El espectro infrarrojo revela los modos de vibración característicos del TiO2 a 1122 cm-1, la espectroscopia ultravioleta-visible presenta absorción a los 400 nm, con una transmisión de la luz del 80%, la reflectacia difusa muestra una superficie reflectiva y un band gap de 3.24 eV y el espectro Raman muestra las bandas características de TiO2 a 142, 196 y 394 cm-1.