沉积结晶二氧化钛纳米颗粒和薄膜的方法

摘要

一种一步式和室温处理工艺，利用超快脉冲激光烧蚀氧化钛或金属钛靶将金属氧化物，如结晶二氧化钛(TiO2)的纳米颗粒或纳米复合材料(纳米颗粒组合的)薄膜沉积在基片表面上。所述系统包括脉冲激光，它的脉冲持续时间范围从几飞秒至几十皮秒；光学设置，用于处理激光束，使得激光束以适当的平均能量密度和适当的能量密度分布聚焦在靶表面上；和真空腔，其中安装有靶和基片，并且在其中可适当调节背景气体和它们的压强。

主权项

一种沉积结晶TiO2的纳米颗粒或结晶TiO2的纳米复合材料薄膜的方法，包括：提供由含钛材料构成的靶；提供基片，以承载沉积的结晶TiO2的纳米颗粒或结晶TiO2的薄膜；和用超快激光脉冲烧蚀所述靶的区域，以形成朝向所述基片的颗粒羽流，并且从而将所述结晶TiO2的纳米颗粒或结晶TiO2的纳米复合材料薄膜沉积在所述基片上，其中所述沉积步骤是在缺少基片加热的情况下、处于室温、处于100Pa或更小的背景压强下进行的，其中所述靶表面的超快脉冲的能流在0.01J/cm2‑2J/cm2的范围内，并且其中超快脉冲宽度在10fs‑100ps的范围内；其中，在所述室温和所述100Pa或更小的背景压强下，所述方法可以产生结晶TiO2的功能性纳米颗粒或功能性纳米复合材料薄膜，所述结晶TiO2的功能性纳米颗粒或功能性纳米复合材料薄膜在所述温度和所述背景压强下沉积后包括热稳定的金红石相。