Transcript Xem

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

INTRODUCTION
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
2. Phổ quang electron tia X
TÍNH CHẤT QUANG
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)