鈣鈦礦材料憑借其優異的光電性能在光伏、發光等領域展現出巨大潛力,而
鈣鈦礦旋涂儀在鈣鈦礦薄膜制備過程中起著關鍵作用。其中,鈣鈦礦前驅液的粘度、濃度和溶劑類型對旋涂效果有著顯著影響。
首先,前驅液的粘度直接影響旋涂過程。粘度較高的前驅液在旋涂時,由于其內部分子間作用力較強,流動性相對較差。在旋涂儀高速旋轉產生的離心力作用下,高粘度前驅液難以迅速鋪展成均勻的薄膜,容易導致薄膜厚度不均勻,甚至出現局部堆積的現象。相反,粘度較低的前驅液流動性好,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液在旋涂過程中過度飛濺,造成材料浪費且無法形成完整的薄膜。

前驅液的濃度也是影響旋涂效果的重要因素。當濃度較高時,前驅液中溶質含量多,在旋涂過程中,隨著溶劑的揮發,剩余物質容易聚集形成較大的顆粒,導致薄膜表面粗糙度增加,影響薄膜的質量和性能。而濃度過低時,雖然能形成較為光滑的薄膜,但薄膜的厚度可能較薄,且在后續的熱處理等過程中,薄膜容易出現裂紋或脫落,因為過低的濃度使得前驅液在基底上的附著力不足。
溶劑類型的不同同樣會對旋涂效果產生重大影響。例如,一些極性溶劑對鈣鈦礦前驅材料的溶解性好,能使前驅液在旋涂前保持良好的分散狀態。但在旋涂過程中,極性溶劑的揮發速度可能較慢,若旋涂參數未及時調整,會導致薄膜干燥時間過長,影響生產效率且可能使薄膜結構疏松。而非極性溶劑雖然揮發速度快,有利于快速形成薄膜,但可能對鈣鈦礦前驅材料的溶解性有限,容易造成前驅液不穩定,出現沉淀等問題。
鈣鈦礦前驅液的粘度、濃度和溶劑類型相互關聯且共同作用于鈣鈦礦旋涂儀的旋涂效果。在實際應用中,需要精心設計和調控前驅液的這些特性,以實現高質量、高性能鈣鈦礦薄膜的穩定制備。