180 likes | 533 Views
MICROSTRUCTURE AND OPTICAL PROPERTIES OF TiO2 THIN FILMS PREPARED BY LOW PRESSURE HOT TARGET REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING. www.sciencedirect.com J.Domaradzki, D.Kaczmarek, E.L.Prociow, A.Borkowska, D.Schmeisser, G.Beuckert. ABSTRACT.
E N D
MICROSTRUCTURE AND OPTICAL PROPERTIES OF TiO2 THIN FILMS PREPARED BY LOW PRESSURE HOT TARGET REACTIVE MAGNETRON SPUTTERING www.sciencedirect.com J.Domaradzki, D.Kaczmarek, E.L.Prociow, A.Borkowska, D.Schmeisser, G.Beuckert
ABSTRACT • Màng TiO2 phủ trên đế thủy tinh và mặt Si (1 0 0) bằng phương pháp phún xạ magnetron được cải tiến. • Phương pháp này sử dụng khí phản ứng áp suất thấp (<10-1 Pa), bia nóng và tốc độ phủ thấp (0.1 nm/s). • Các phương pháp nghiên cứu: phổ nhiễu xạ tia X, phổ quang điện tử tia X, phổ truyền qua
ĐIỀU KIỆN TẠO MÀNG TiO2 • Sử dụng khí O2 tinh khiết • Áp suất thấp để duy trì quá trình phóng điện plasma • Hệ magnetron được thiết kế lại để tăng cường hiệu quả phún xạ của bia (hot target) • Nguồn năng lượng cung cấp cho magnetron có dạng xung hoạt động theo kiểu đơn cực. • Đế đươc cung cấp nhiệt trong suốt quá trình phủ bởi đầu nhiệt phát xạ.
PHƯƠNG PHÁP THỰC NGHIỆM • Quá trình phủ thực hiện trong buồng chân không áp suất 10-3 Pa • Vòng tròn magnetron có đường kính 100 mm • Đĩa Ti có độ tinh khiết 99.99%, dày 3 mm, đặt cách đĩa làm lạnh 1 - 1.5 mm • Năng lượng cung cấp cho magnetron có dạng xung hình sin, kiểu đơn cực với tần số 165 kHz • Khoảng cách từ bia tới đế 90 mm • Nhiệt độ trong quá tình phủ 570 – 680 K • Khí phản ứng là O2 tinh khiết (99.99%)
KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN • 1.Nhiễu xạ tia X: a,c,e: as-deposited b,d,f: annealed a,b,c,d: 415 nm e,f : 800 nm a,b,e,f:phủ lên đế SiO2 c,d: phủ lên đế Si
KẾT LUẬN • Tăng nhiệt độ của bia là chìa khóa để chế tạo màng oxit từ bia kim loại. • Kết quả phổ XRD cho thấy hằng số mạng giảm khi độ dày màng tăng lên ( chuyển từ pha anatase sang pha rutile) • Kết quả phổ XPS cho thấy màng TiO2 có tính hợp phức sau khi ủ nhiệt. • Độ rộng vùng cấm( 3,09ev) đối với màng có bề dày 800nm • Sau khi ủ nhiệt cấu trúc tinh thể của TiO2 được hình thành ( chuyển từ pha anatase sang pha rutile ( cấu trúc bền vững hơn)- ủ nhiệt ở 1000K)