1 / 31

GVHD: TS. Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú

Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron. GVHD: TS. Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú. Lưu lại thông tin cần thiết :. Địa chỉ bạn đã tải : http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html. Nơi bạn có thể thảo luận:

atara
Télécharger la présentation

GVHD: TS. Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron GVHD: TS. Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú

  2. Lưulạithông tin cầnthiết: Địachỉbạnđãtải: http://mientayvn.com/Cao%20hoc%20quang%20dien%20tu/Semina%20tren%20lop/seminar.html Nơi bạn có thể thảo luận: http://myyagy.com/mientay/ Dịch tài liệu trực tuyến miễn phí: http://mientayvn.com/dich_tieng_anh_chuyen_nghanh.html Dự án dịch học liệu mở: http://mientayvn.com/OCW/MIT/Co.html Liên hệ với người quản lí trang web: Yahoo: thanhlam1910_2006@yahoo.com Gmail: frbwrthes@gmail.com

  3. Nội dung • Màng ITO • Phương pháp phún xạ magnetron 1 2 3 Tổng quan • Các bước tạo màng • Các phương pháp xác định tính chất của màng Thực nghiệm • Khoảng cách bia đế • Công suất phún xạ • Nhiệt độ đế • Độ dày màng • Khí oxi • Xử lý nhiệt sau khi phủ Kết quả

  4. Tổng quan

  5. 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…

  6. 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

  7. Phún xạ Magetron

  8. Thực nghiệm

  9. 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 theo yêu cầu. Hệ tạo màng mỏng Univex 450

  10. 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.

  11. Kết quả

  12. 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 1. Khoảng cách bia - đế Điều kiện

  13. 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 2. Áp suất phún xạ Điều kiện

  14. Công suất phún xạ 50 W, • Nhiệt độ đế 3500c • Khoảng cách bia đế 5cm • Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Độ truyền qua xấp xỉ nhau Áp suất 3.10-3torr là tốt 2.Áp suất phún xạ Điều kiện

  15. 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 3. Công suất phún xạ Điều kiện

  16. Áp suất 3.10-3 torr • Nhiệt độ đế 3500c • Khoảng cách bia đế 5cm • Độ dày các màng được giữ xấp xỉ nhau Độ truyền qua không thay đổi 3. Công suất phún xạ Điều kiện

  17. 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 4. Nhiệt độ đế Điều kiện

  18. 4. Nhiệt độ đế

  19. 4. Nhiệt độ đế t > 1500C chuyển pha từ trạng thái vô định hình sang tinh thể

  20. 4. Nhiệt độ đế 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

  21. Khi tăng độ dày điện trở suất càng giảm và tiến tới giá trị ổn định khi độ dày lớn hơn vài trăm nanomet. 5. Độ dày màng Điều kiện • Công suất phún xạ 50 W, • Nhiệt độ đế 3500c • Khoảng cách bia đế 5cm • Áp suất 3.10-3torr

  22. d< 15 nm màng có cấu trúc vô định hình d~ 30 nm thì xuất hiện đỉnh (400) và đỉnh này luôn vượt trội các đỉnh khác 5. Độ dày màng

  23. d từ 300 - 600 nm là phù hợp vì tốt ở cả tính chất quang và điện 5. Độ dày màng

  24. Công suất phún xạ 50 W, • Nhiệt độ đế 3500c • Khoảng cách bia đế 5cm • Áp suất 3.10-3torr 6. Khí oxi Điều kiện Với lượng ôxi thích hợp độ linh động của điện tử có thể tăng Lượng oxi lớn sẽ làm tăng điện trở suất

  25. 6. Khí oxi Khi môi trường có ôxi (p=5.10-5) màng phát triển theo mặt (211) và (222) Khi không có oxi ( p=5.10-6) màng phát triển theo mặt (400)

  26. Nhiệt độ ủ nhiệt phải lớn hơn 2500C nhỏ hơn 3500c để có tính chất điện tốt 7. Xử lý nhiệt sau khi phủ

  27. Cần nung mẫu lớn hơn hơn 2500c để có tính chất quang tốt 7. Xử lý nhiệt sau khi phủ

  28. Kết luận Áp suất Ar phún xạ 3 x 10-3 torr, Công suất 50 W Khoảng cách bia đế là 5 cm Và độ dày trên 300 nm đến 600nm Nhiệt độ tinh thể hóa của màng ITO trên 1500c Áp suất riêng phần oxi lớn hơn 10-5 torr luôn làm giảm độ dẫn điện hay tăng điện trở suất Độ truyền qua quang học của màng ITO trên 80% trong vùng 0.4 - 0.7 µm Độ phản xạ trên 90% ở bước sóng lớn hơn 3 µm.

  29. Tài liệu tham khảo • Trần Cao Vinh (2008), Tạo màng dẫn điện trong suốt bằng phương pháp phún xạ Magnetron, Luận án tiến sĩ vật lý quang học, Trường ĐH KHTN-ĐHQG Tp.HCM • Cao Thị Mỹ Dung (2002), Tổng hợp màng trong suốt dẫn điện ITO trên đế thủy tinh bằng phương pháp phún xạ Magnetron, Luận văn tốt nghiệp đại học, Trường ĐHKHTN-ĐHQG Tp.HCM • 3. Nguyễn Năng Định, Vật lý và kĩ thuật màng mỏng, NXB ĐHQG HN

  30. Thanks for your attention !

More Related