هنا ، ونحن نقدم بروتوكولا ل النيوبيوم أكسيد الأفلام ترسب من قبل اخرق رد الفعل مع معدلات تدفق الأوكسجين المختلفة لاستخدامها كطبقه نقل الكترون في الخلايا الشمسية perovskite.
يتطلب اشتراك JoVE لعرض هذا المحتوى. تسجيل الدخول أو ابدأ نسخة تجريبية مجانية
مقالة منهجية
أفلام أكسيد النيوبيوم المودعة من قبل اخرق التفاعلية: تاثير معدل تدفق الأكسجين
في هذه المقالة
ملخص
الملخص
اخرق التفاعلية هي تقنيه متعددة الاستخدامات لتشكيل الأفلام المدمجة مع تجانس ممتاز. الاضافه إلى ذلك ، فانه يسمح بسهوله التحكم في المعلمات ترسب مثل معدل تدفق الغاز الذي يؤدي إلى تغييرات علي تكوين التالي في الخصائص المطلوبة الفيلم. في هذا التقرير ، يتم استخدام اخرق رد الفعل لإيداع الأفلام أكسيد النيوبيوم. ويستخدم هدف النيوبيوم كمصدر معدني ومعدلات تدفق الأكسجين المختلفة لإيداع الأفلام أكسيد النيوبيوم. تم تغيير معدل تدفق الأكسجين من 3 إلى 10 sccm. الأفلام المودعة تحت معدلات تدفق الأكسجين منخفضه تظهر الموصليه الكهربائية اعلي وتوفير أفضل الخلايا الشمسية perovskite عند استخدامها كطبقه النقل الكترون.
المقدمة
تستخدم تقنيه اخرق علي نطاق واسع لإيداع الأفلام عاليه الجودة. تطبيقه الرئيسي هو في صناعه أشباه الموصلات ، علي الرغم من انه يستخدم أيضا في طلاء السطح لتحسين الخواص الميكانيكية ، وطبقات عاكسه1. الميزة الرئيسية لأخرق هو امكانيه إيداع مواد مختلفه علي ركائز مختلفه. استنساخ الجيدة والسيطرة علي المعلمات ترسب. تقنيه اخرق يسمح ترسب الأفلام متجانسة ، مع التصاق جيده علي مساحات واسعه وبتكلفه منخفضه بالمقارنة مع طرق الترسيب الأخرى مثل ترسب بخار الكيميائية (الرسوم التعويضية) ، الشعاع الجزيئية (MBE) وترسب الطبقة الذرية (ALD) 1،2. عاده ، والأفلام أشباه الموصلات المودعة من قبل اخرق هي غير متبلور أو الكري....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
البروتوكول
1. النقش وتنظيف الركيزة
- باستخدام نظام قطع الزجاج ، شكل ركائز 2.5 × 2.5 سم من أكسيد فلوريد رقيقه (FTO).
- حماية جزء من سطح الركيزة مع شريط الحرارية ترك 0.5 سم من جانب واحد يتعرض.
- إيداع كميه صغيره من مسحوق الزنك (ما يكفي لتغطيه المنطقة التي سيتم حفرها) علي الجانب العلوي من المكشوفة FTO وقطره حمض الهيدروكلوريك المركزة (HCl) علي مسحوق الزنك ببطء حتى يتم استهلاك جميع مسحوق الزنك من قبل رد الفعل. بعد ذلك مباشره ، شطف الركيزة مع الماء منزوع الأيونات (DI).
تحذير: يتم توليد غاز الهيدروجين في وفره من تفاعل الزنك وحمض الهيدروكلوريك. - أزاله الشريط ويغسل مع الماء والصابون DI باستخدام فرشاه صغيره.
ملاحظه: الفرشاة يساعد علي أزاله بعض الغراء....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
النتائج
في نظام الأخرق ، يتاثر معدل الترسب بشده بمعدل تدفق الأكسجين. ينخفض معدل الترسب عند زيادة تدفق الأكسجين. النظر إلى الظروف الحالية للمنطقة المستهدفة المستخدمة والطاقة البلازما ، لوحظ انه من 3 إلى 4 sccm هناك انخفاض معبره علي معدل ترسب ، ومع ذلك ، عندما يتم زيادة الأكسجين من 4 إلى 10 sccm يصبح اقل وضوحا. في نظام 3 sccm معدل ترسب هو 1.1 nm/ثانيه ، وانخفاض فجاه إلى 0.1 نانومتر/ثانيه ل 10 sccm كما راينا في الشكل 1.
مرحله أكسيد النيوبيوم شكلت تعتمد علي معدل تدفق الأكسجين.......
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المناقشة
واستخدمت الأفلام أكسيد النيوبيوم التي أعدت في هذا العمل كطبقه نقل الكترون في الخلايا الشمسية perovskite. السمة الأكثر اهميه المطلوبة لطبقه النقل الكترون هو لمنع أعاده تركيبه ، وحجب الثقوب ونقل الكترونات بكفاءة.
في هذا الصدد استخدام تقنيه اخرق رد الفعل هو مفيد لأنه ينتج الأفلام الكثيفة والمدمجة. أيضا ، كما سبق ذكره ، بالمقارنة مع سول هلام ، والطلاء بالأكسيد ، الحرارية المائية ، والكيميائية البخار ترسيب أساليب التوليف14،21،
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
الإفصاحات
وليس لدي المؤلفين ما يفصحون عنه.
شكر وتقدير
وأيد العمل Fundação الحماية من الاعمال الدستورية في ساو باولو (FAPESP) ، Centro de Desenvolvimento de Mmamiis Cerâmicos (CDMF-FAPESP N º 2013/07296-2, 2017/11072-3, 2013/09963-6 و 2017/18916-2). شكر خاص للأستاذ ماكسيمو سيو لي لقياسات PL.
....الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
المواد
| الاسم | الشركة | رقم فهرسي | التعليقات |
|---|---|---|---|
| 2-بروبانول | ميرك | 67-63-0 | مذيب بحد أقصى 0.005٪ H2< / sub>O |
| 4-tert-butylpyridine | Sigma Aldrich | 3978-81-2 | مادة كيميائية مع 96٪ نقاء |
| أسيتونيتريل | سيجما ألدريتش | 75-05-8 | مذيب لامائي ، 99.8٪ نقاء |
| ثنائي (ثلاثي فلورو ميثان) ملح ليثيوم سلفونيميد | سيجما ألدريتش | 90076-65-6 | مادة كيميائية مع &GE ؛ 99.95٪ |
| نقاء كلوروبنزين | سيجما ألدريتش | 108-90-7 | مذيب لامائي ، 99.8٪ نقاء |
| الإيثانول | سيجما ألدريتش | 200-578-6 | مذيب |
| أكسيد القصدير المخدر بالفلور (SnO2: F) الركيزة الزجاجية | Solaronix | TCO22-7 / LI | الركيزة لإيداع الأفلام |
| شريط Kaptom | Usinainfo | 04227 | الشريط الحراري المستخدم لتغطية الركائز |
| Kurt J Lesker نظام الاخرق المغنطرون | Kurt J Lesker | ------ | معدات الاخرق المستخدمة لإيداع الأفلام المدمجة |
| الرصاص (II) يوديد | Alfa Aesar | 10101-63-0 | PbI2< / sub> ملح - 99.998٪ نقاء |
| يوديد ميثيل أمونيوم | Dyesol | 14965-49-2 | CH3< / sub>NH3< / sub>I |
| ملحN2< / sup> ، N2< / sup> ، N2 & prime; < / sup> ، N2 & prime; < / sup> ، N7< / sup> ، N7< / sup> ، N7 & prime; < / sup> ، N7 & prime; < / sup>-octakis (4-methoxyphenyl) -9،9 & prime ؛ -spirobi [9H-fluorene] -2،2 & prime;, 7,7′-tetramine | Sigma Aldrich | 207739-72-8 | ملح Spiro-OMeTAD ، 99٪ نقاء |
| هدف النيوبيوم من 3 " | CBMM- الشركة البرازيلية للتعدين | والتعدين ------ | هدف الاخرق النيوبيوم المستخدم في نظام الاخرق |
| N-N ثنائي ميثيل فورماميد | ميرك | 68-12-2 | المذيب بحد أقصى 0.003٪ H2< / sub>O |
| TiO2< / sub> لصق | Dyesol | DSL 30NR-D | معجون ثاني أكسيد التيتانيوم |
| تريس (2- (1H-pyrazol-1-yl) -4-tert-butylpyridine) الكوبالت (III) ثلاثي [مكرر ( ثلاثي فلورو ميثان) سلفونيميد] | Dyesol | 329768935 | FK 209 Co (III) ملح TFSL |
المراجع
- Wasa, K., Kitabatake, M., Adachi, H. Thin film materials technology : sputtering of compound materials. , William Andrew Pub. (2004).
- Kelly, P. J., Arnell, R. D. Magnetron sputtering: A review of recent developments and applications. Vacuum. 56, 159-172 (2000).
- Chen, W. -C., P....
الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.
إعادة الطباعة والأذونات
