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本试验采用溶胶-凝胶法制备了铁离子掺杂氧化钛溶胶,分别在石英基板和印有电极的陶瓷基板上镀膜,在不同温度和不同气氛下烧结制得光吸收元件和湿敏元件。将凝胶粉末在不同温度和不同气氛下烧结,利用X-射线衍射仪对样品的相组成及晶格常数进行分析;利用紫外-可见分光光度计对薄膜的光吸收进行分析,考察了烧结温度、烧结气氛和掺杂量对薄膜光吸收性能的影响;利用X-射线光电子能谱仪和原子力显微镜分别对样品中离子的价态和薄膜的表面形貌进行分析;利用智能LCR测量仪对薄膜的湿敏性能进行分析。研究结果表明,铁离子掺杂抑制凝胶向锐钛矿转变,还原气氛下掺杂对锐钛矿向金红石的转变起到先促进后抑制的作用,并且提高了锐钛矿向金红石的转变温度,从氧化气氛下400℃提高到现在的600℃。还原气氛下掺杂的铁离子全部以置换的形式进入到氧化钛晶格中,无新相析出;氧化气氛下烧结时铁离子不能全部溶入晶格中,析出新相Fe2O3。烧结温度、烧结气氛和铁离子掺杂量对薄膜的光吸收情况都有影响。掺杂使得薄膜吸收光谱发生了不同程度的红移,还原气氛下薄膜的光吸收性能总体优于氧化气氛下烧结的薄膜。还原气氛下烧结温度700℃铁离子掺杂量12mol%的氧化钛薄膜光吸收起始点最大达到420nm。对应的禁带宽度从未掺杂氧化钛3.46eV减小到2.95eV。样品中离子的价态和薄膜的表面形貌对光吸收性能都有一定的影响。还原气氛下烧结的氧化钛薄膜,其阻抗随湿度有不同程度下降,湿度响应范围拓宽。铁掺杂使得湿敏性能得到改善;而氧化气氛下烧结的薄膜在整个湿度范围几乎没有响应。