Bài thuyết trình Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron

Chia sẻ: Lavie Lavie | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:29

Thêm vào BST

Báo xấu

77
lượt xem 4
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài thuyết trình Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron trình bày tổng quan màng ITO, phương pháp phún xạ magnetron; thực nghiệm các bước tạo màng, các phương pháp xác định tính chất của màng; kết quả khoảng cách bia đế, công suất phún xạ.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron

Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron GVHD: TS. Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú
Nội dung Màng ITO 1 Tổng quan Phương pháp phún xạ magnetron Các bước tạo màng 2 Thực nghiệm Các phương pháp xác định tính chất của màng Khoảng cách bia đế Công suất phún xạ 3 Nhiệt độ đế Kết quả Độ dày màng Khí oxi Xử lý nhiệt sau khi phủ Page  2
Page  3
Màng ITO ITO: hỗn hợp của Indium oxide (In2O3 ) và Tin Oxide (SnO2), Cơ chế dẫn điện: các electron dẫn sinh ra do có sự pha tạp donor hoặc do sự thiếu oxi trong cấu trúc màng Có độ truyền qua cao ở vùng khả kiến và điện trở suất thấp Dùng làm điện cực trong suốt trong các loại màn hình, pin mặt trời màng mỏng, OLED… Page  4
Ưu điểm của phương pháp phún xạ Magnetron Nhiệt độ đế thấp, có thể xuống đến nhiệt độ phòng Độ bám dính tốt của màng trên đế Vận tốc phủ cao, có thể đạt 12 µm/phút Dễ dàng điều khiển Các hợp kim và hợp chất của các vật liệu với áp suất hơi rất khác nhau có thể dễ dàng phún xạ Phương pháp có chi phí không cao Có khả năng phủ màng trên diện tích rộng Page  5
Phún xạ Magetron Page  6
Page  7
Một số đặc điểm của quá trình tạo màng Hệ tạo màng mỏng Univex 450 Bia gốm ITO với thành phần In2O3 + 10 % SnO2 Khoảng cách bia-đế: 4 - 9 cm Khí làm việc chính là Ar (độ tinh khiết 99.999 % ) Áp suất nền trước khi tạo màng 4x10-6 torr Áp suất khí làm việc điển hình khoảng 3 x 10-3 torr. Công suất phún xạ, áp suất làm việc, nhiệt độ đế, thời gian phún xạ thay đổi tùy Hệ tạo màng mỏng theo yêu cầu. Univex 450 Page  8
Các phép đo xác định tính chất của màng Phương pháp 4 mũi dò thẳng: đo điện trở mặt của màng Phương pháp van der Pauw với máy HMS 3000: xác định nồng độ và độ linh động Hall của hạt tải. Phương pháp đo độ dày:bằng máy Stylus Dektak 6M. Phép đo nhiễu xạ tia X: xác định cấu trúc tinh thể trên máy Siemens D5. Phổ truyền qua trong vùng phổ 190 – 1100 nm được đo bằng máy UV-Vis Jasco V-530. Phổ truyền qua và phản xạ trong vùng hồng ngoại bước sóng 0.65-1.8µm được đo bằng máy FTIR Bruker Equinox 55. Page  9
Page  10
1. Khoảng cách bia - đế Điều kiện Công suất phún xạ 50 W, Nhiệt độ đế 3500c Áp suất phún xạ 3 x10-3 torr khí Ar. Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Giá trị cực tiểu của điện trở suất ở vị trí khoảng cách 5 cm cho thấy vị trí thích hợp để đặt đế Page  11
2. Áp suất phún xạ Điều kiện Công suất phún xạ 50 W, Nhiệt độ đế 3500c Khoảng cách bia đế 5cm Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Tăng áp suất thì • điện trở suất tăng • vận tốc phún xạ giảm Page  12
2.Áp suất phún xạ Điều kiện P (10-3torr) T (0.4-0.7m) R (3m) Công suất phún xạ 50 W, 3 0.82 0.91 Nhiệt độ đế 3500c 5 0.84 0.85 Khoảng cách bia đế 5cm 10 0.85 0.78 Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Độ truyền qua xấp xỉ nhau Áp suất 3.10-3torr là tốt Page  13
3. Công suất phún xạ Điều kiện Áp suất 3.10-3 torr Nhiệt độ đế 3500c Khoảng cách bia đế 5cm Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Cực tiểu của điện trở suất ở công suất 50W Page  14
3. Công suất phún xạ Điều kiện Áp suất 3.10-3 torr Nhiệt độ đế 3500c Khoảng cách bia đế 5cm Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau P (W) T(0.4-0.7m) R (3m) Độ truyền qua không thay đổi 30 0.83 0.90 50 0.82 0.91 70 0.84 0.89 Page  15 100 0.83 0.88
4. Nhiệt độ đế Điều kiện Công suất phún xạ 50 W, Áp suất 3.10-3 torr Khoảng cách bia đế 5cm Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Khi tăng nhiệt độ đế điện trở suất giảm Đạt giá trị thấp nhất ở 3500c Page  16
4. Nhiệt độ đế Page  17
4. Nhiệt độ đế t > 1500C chuyển pha từ trạng thái vô định hình sang tinh thể Page  18
4. Nhiệt độ đế TS (oC) T 30 0.64 100 0.66 150 0.75 200 0.82 250 0.83 300 0.83 350 0.82 Khi nhiệt độ đế cao hơn 1500C, bờ hấp thụ thẳng đứng hơn và dịch về phía bước sóng ngắn, thể hiện sự ổn định trong cấu trúc tinh thể Page  19
5. Độ dày màng Điều kiện Công suất phún xạ 50 W, Nhiệt độ đế 3500c Khi tăng độ dày điện trở suất càng giảm và tiến tới giá trị ổn định khi độ Khoảng cách bia đế 5cm dày lớn hơn vài trăm nanomet. Page  20 Áp suất 3.10-3torr