鈣鈦礦材料憑借其優(yōu)異的光電性能在光伏、發(fā)光等領(lǐng)域展現(xiàn)出巨大潛力,而
鈣鈦礦旋涂儀在鈣鈦礦薄膜制備過程中起著關(guān)鍵作用。其中,鈣鈦礦前驅(qū)液的粘度、濃度和溶劑類型對(duì)旋涂效果有著顯著影響。
首先,前驅(qū)液的粘度直接影響旋涂過程。粘度較高的前驅(qū)液在旋涂時(shí),由于其內(nèi)部分子間作用力較強(qiáng),流動(dòng)性相對(duì)較差。在旋涂儀高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力作用下,高粘度前驅(qū)液難以迅速鋪展成均勻的薄膜,容易導(dǎo)致薄膜厚度不均勻,甚至出現(xiàn)局部堆積的現(xiàn)象。相反,粘度較低的前驅(qū)液流動(dòng)性好,能夠快速在基底表面鋪展開,更易形成厚度均勻的薄膜。然而,粘度過低也可能使前驅(qū)液在旋涂過程中過度飛濺,造成材料浪費(fèi)且無法形成完整的薄膜。

前驅(qū)液的濃度也是影響旋涂效果的重要因素。當(dāng)濃度較高時(shí),前驅(qū)液中溶質(zhì)含量多,在旋涂過程中,隨著溶劑的揮發(fā),剩余物質(zhì)容易聚集形成較大的顆粒,導(dǎo)致薄膜表面粗糙度增加,影響薄膜的質(zhì)量和性能。而濃度過低時(shí),雖然能形成較為光滑的薄膜,但薄膜的厚度可能較薄,且在后續(xù)的熱處理等過程中,薄膜容易出現(xiàn)裂紋或脫落,因?yàn)檫^低的濃度使得前驅(qū)液在基底上的附著力不足。
溶劑類型的不同同樣會(huì)對(duì)旋涂效果產(chǎn)生重大影響。例如,一些極性溶劑對(duì)鈣鈦礦前驅(qū)材料的溶解性好,能使前驅(qū)液在旋涂前保持良好的分散狀態(tài)。但在旋涂過程中,極性溶劑的揮發(fā)速度可能較慢,若旋涂參數(shù)未及時(shí)調(diào)整,會(huì)導(dǎo)致薄膜干燥時(shí)間過長,影響生產(chǎn)效率且可能使薄膜結(jié)構(gòu)疏松。而非極性溶劑雖然揮發(fā)速度快,有利于快速形成薄膜,但可能對(duì)鈣鈦礦前驅(qū)材料的溶解性有限,容易造成前驅(qū)液不穩(wěn)定,出現(xiàn)沉淀等問題。
鈣鈦礦前驅(qū)液的粘度、濃度和溶劑類型相互關(guān)聯(lián)且共同作用于鈣鈦礦旋涂儀的旋涂效果。在實(shí)際應(yīng)用中,需要精心設(shè)計(jì)和調(diào)控前驅(qū)液的這些特性,以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高性能鈣鈦礦薄膜的穩(wěn)定制備。