Name: Nioboxid-Filme, die durch reaktives Sputtern abgelagert werden: Wirkung des Sauerstoffdurchflusses (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-09-28T14:30:00.000+00:00
Duration: 8 min 23 s
Description: Erfahren Sie, wie Nioboxid-Filme durch reaktives Sputtern abgelagert werden und wie der Sauerstoffdurchfluss die Schichteigenschaften beeinflusst. Diese Methode ermöglicht präzise Kontrolle für Elektronentransportschichten in Perowskit-Solarzellen.

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Die Arbeiten wurden unterstützt von Fundaéo de Amparo , Pesquisa do Estado de Sao Paulo (FAPESP), Centro de Desenvolvimento de Materiais Cer'micos (CDMF- FAPESP No 2013/07296-2, 2017/11072-3, 2013/09963-6 und 2017/18916-2). Besonderer Dank geht an Professor M'ximo Siu Li für PL-Messungen.

1. Ätzen und Reinigen des Substrats
<ol><li>Mit einem Glasschneidsystem 2,5 x 2,5 cm Substrate fluoriddünnoxid (FTO) bilden.</li>
	<li>Schützen Sie einen Teil der Substratoberfläche mit einem Thermoband, das 0,5 cm von einer Seite freigelegt.</li>
	<li>Legen Sie eine kleine Menge Zinkpulver (genug, um die zu ätzende Fläche zu bedecken) auf der Oberseite des exponierten FTO ab und lassen Sie konzentrierte Salzsäure (HCl) langsam auf das Zinkpulver fallen, bis das gesamte Zinkpulver durch die Reaktion verbraucht wird. Unmittelbar danach das Substrat mit deionisiertem (DI) Wasser abspülen. VORSICHT: Wasserstoffgas in Hülle und Fülle wird aus Zink- und HCl-Reaktion erzeugt.</li>
	<li>Entfernen Sie das Band und waschen Sie mit DI-Wasser und Seife mit einer kleinen Bürste. HINWEIS: Der Pinsel hilft, etwas Restkleber vom Band zu entfernen.</li>
	<li>Das geätzte Substrat in einer Seifenlösung (50% in Wasser) lassen und 15 min in einem Ultraschallbad aufbewahren. Dann 15 min in DI-Wasser (2-mal) beschallen, gefolgt von 10 weiteren min acetonischen und schließlich 10 min Isopropylalkohol. Trocknen Sie das Substrat mit Stickstoffgas.</li>
</ol>2. Ablagerung von Nioboxidfolien
<ol><li>Befestigen Sie das Substrat durch eine Schattenmaske, die 0,5 cm beidseitig schützt. HINWEIS: Auf der Seite, an der die FTO geätzt wurde, ist es wichtig zu bescheinigen, dass die FTO abgedeckt ist, um Kurzschlüsse beim Bau der Zelle zu verhindern.</li>
	<li>Führen Sie das Substrat in die Sputternkammer ein und versiegeln Sie die Kammer.</li>
	<li>Starten Sie die mechanische Pumpe. Wechseln Sie in den ersten 10 min das 3-Wege-Ventil in Schruppposition, um sein Öl zu erwärmen und Wasser freizusetzen, um das Pumpen zu verbessern. Die Primärpumpe arbeitet allein, bis der Druck 6 x 10-2 Torr beträgt.</li>
	<li>Ändern Sie das 3-Wege-Ventil in die Unterlage, und schalten Sie die Turbomolekularpumpe ein. Sobald die molekulare Pumpe gestartet ist, öffnen Sie das Torventil am Eingang der Vakuumpumpe. Die Abscheidung beginnt, wenn der Druck 3 x 10-6 Torr erreicht. HINWEIS: Vor dem Starten der molekularen Pumpe sollte das Primärvakuum besser als 6 x 10-2 Torr sein, jedoch nicht höher als 5 x 10-2 Torr, um eine Kontamination der Kammer mit Pumpenöl zu verhindern.</li>
	<li>Wenn das Vakuum 5 x 10-5 Torr erreicht, öffnen Sie das Wasserkühlersystem und schalten Sie das Substratheizungssystem ein. Stellen Sie die Temperatur auf 500 °C ein. Erhöhen Sie die Temperatur langsam, 100 °C alle 5 min, bis sie den gewünschten Wert erreicht.</li>
	<li>Stellen Sie die Gasparameter ein, die bei der Abscheidung verwendet werden sollen: Argon von 40 sccm und Sauerstoff von 3 bis 10 sccm. HINWEIS: Die Sauerstoffdurchflussrate wurde in jeder Abscheidung variiert: 3, 3,5, 4 und 10 sccm. Sauerstoff reagiert mit Niob bildung Nioboxid.</li>
	<li>Führen Sie Argon in die Kammer ein und stellen Sie den Druck auf 5 x 10-3 Torr und die Hochfrequenz (RF) auf 120 W ein. Schalten Sie den RF ein und stimmen Sie mit der Impedanz-Matching-Box ab. Falls das Plasma nicht startet, erhöhen Sie den Druck langsam, bis es 2 x 10-2 Torr erreicht. Bei diesem Druck sollte das Plasma beginnen. Stellen Sie den Druck mit einem Torventil ein, das geöffnet oder geschlossen werden kann, um die Pumprate zu ändern.</li>
	<li>Halten Sie das Plasma 10 min bei 120 W, um das Niobziel zu reinigen und alle in seiner Oberfläche vorhandenen Oxidschichten zu entfernen. HINWEIS: Während der Reinigung des Ziels wird der Substratverschluss geschlossen gehalten, um das Substrat vor materialbezogener Ablagerung zu schützen.</li>
	<li>Geben Sie Sauerstoff in die Kammer ein, stellen Sie nach der Stabilisierung die Hochfrequenzleistung auf 240 W ein und öffnen Sie den Substratverschluss. Die Deposition beginnt. Legen Sie die Abscheidungszeit auf eine endgültige Dicke von 100 nm fest, basierend auf früheren Studien, die die Abscheidungsrate bestimmt haben. Für jede Abscheidungsbedingung wird eine andere Abscheidungsrate erwartet, so dass sich auch die Abscheidungszeit unterscheidet.</li>
	<li>Sobald die Abscheidungszeit abgeschlossen ist, schließen Sie den Verschluss sofort, schalten Sie den RF aus, schließen Sie die Gase und verringern Sie die Substrattemperatur auf Raumtemperatur.</li>
	<li>Wenn die Substrattemperatur raumtemperatur erreicht, führen Sie Luft ein, um den Umgebungsdruck wiederherzustellen und die Kammer zu öffnen. HINWEIS: Im Allgemeinen benötigt das System 4 h, um eine Temperatur von 40 °C zu erreichen.</li>
</ol>3. Bau der Solarzellen
<ol><li>Vorbereiten der Lösungen für den Bau der Geräte<ol>
<li>TiO2 Pastenlösung: Mischen Sie 150 mg TiO2 Paste in 1 ml DI-Wasser. Rühren Sie es für 1 Tag vor Gebrauch. HINWEIS: Halten Sie die Aufhängung rühren, auch wenn Sie sie nicht verwenden, um sicherzustellen, dass die Suspension immer homogen ist.</li>
		<li>Bereiten Sie die Bleijodidlösung (PbI2) durch Mischen von 420 mg PbI2 in 1 ml wasserfreiem Dimethylformamid vor. Verwenden Sie nur wasserfreie Lösungsmittel.</li>
		<li>Bereiten Sie die Methylammoniumjodidlösung (CH3NH3I) vor, indem Sie 8 mg CH3NH3I in 1 ml Isopropylalkohol (IPA) hinzufügen. HINWEIS: Der Wassergehalt in IPA muss kleiner als 0,0005% sein.</li>
	</ol>
</li>
	<li>TiO2 mesoporöse Schicht auf der Nioboxidschicht mit einem Spincoater bei 4.000 U/min für 30 s ablagern.</li>
	<li>Legen Sie das Substrat auf den Ofen nach den Schritten: 270 °C für 30 min; 370 °C für 30 min und 500 °C für 1 h. Warten Sie, bis der Ofen Raumtemperatur erreicht und entfernen Sie das Substrat. HINWEIS: Die Wärmebehandlung zersetzt den organischen Teil der Paste und hinterlässt eine poröse Schicht über dem Film.</li>
	<li>Legen Sie zwei Schichten PbI2 mit einem Spincoater bei 6.000 U/min für 90 s auf die Oberseite des TiO2 mesoporous und legen Sie das Substrat nach jeder Ablagerung 10 min in eine Kochplatte bei 70 °C. HINWEIS: Die Abscheidung von PbI2 muss sich in einem Handschuhkasten befinden, der mit reinem Stickstoff oder Argon und mit kontrollierter Atmosphäre (Wasser und Sauerstoff < 0,1 ppm) gefüllt ist.</li>
	<li>Legen Sie die Lösung CH3NH3I ab. 0,3 ml CH3NH3 ILösung auf PbI2fallen lassen, 20 s warten und dann bei 4.000 U/min 30 s drehen. Das Substrat bei 100 °C 10 min auf eine Kochplatte legen. HINWEIS: Die ABscheidung CH3NH3 Imuss sich in einem Handschuhfach befinden. Die Gesamtmenge der CH3NH3 ILösung muss in nur einem Schritt schnell fallen gelassen werden.</li>
	<li>Spiro-OMeTAD-Lösung auf der Perowskitschicht durch Spin-Beschichtung bei 4.000 U/min für 30 s ablagern. Das Substrat über Nacht in Sauerstoffatmosphäre lassen. HINWEIS: Die Spiro-OMeTAD-Ablagerung muss sich in einem Handschuhfach befinden. Nach der Ablagerung ist es wichtig, das Substrat über Nacht in einer Sauerstoffatmosphäre zu lassen, um die Spiro- OMeTAD zu oxidieren, um ihre Leitfähigkeit zu erhöhen.</li>
	<li>70 nm Goldkontakt mit einer Schattenmaske mit einer Rate von 0,2 A/s verdampfen, bis 5 nm erreicht ist, und erhöhen Sie dann die Rate auf 1 A/s. HINWEIS: Es ist wichtig, eine langsame Rate am Anfang zu verwenden, um Golddiffusion durch die Zelle zu verhindern.</li>
</ol>

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</ol>

Die Autoren haben nichts zu verraten.

Die in dieser Arbeit hergestellten Nioboxidfolien wurden als Elektronentransportschicht in Perowskit-Solarzellen verwendet. Die wichtigste Eigenschaft, die für eine Elektronentransportschicht erforderlich ist, ist die Vermeidung von Rekombinationen, blockenden Löchern und die effiziente Übertragung von Elektronen.
In dieser Hinsicht ist der Einsatz von reaktiver Sputtertechnik vorteilhaft, da sie dichte und kompakte Folien produziert. Auch, wie bereits erwähnt, im Vergleich zu Sol-Gel, Eloxal,...

Die Sputtertechnik wird häufig verwendet, um hochwertige Filme zu hinterlegen. Seine Hauptanwendung ist in der Halbleiterindustrie, obwohl es auch in der Oberflächenbeschichtung zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften verwendet wird, und reflektierende Schichten1. Der Hauptvorteil des Sputterns ist die Möglichkeit, verschiedene Materialien über verschiedene Substrate zu deponieren; die gute Reproduzierbarkeit und Kontrolle über die Abscheidungsparameter. Die Sputtertechnik ermöglicht die Abscheidung homogener Folien mit guter Haftung über große Flächen und kostengünstig im Vergleich zu anderen Abscheidungsmethoden wie chemischer Dampfabscheidung (CVD), Molekularstrahlepitaxie (MBE) und Atomschichtabscheidung (ALD) 1,2. Üblicherweise sind Halbleiterfolien, die durch Sputtern abgelagert werden, amorph oder polykristallin, jedoch gibt es einige Berichte über das epitaxiale Wachstum durch Sputtern3,4. Dennoch ist der Sputterprozess sehr komplex und der Bereich des Parameters ist breit5, so dass, um qualitativ hochwertige Folien zu erreichen, ein gutes Verständnis des Prozesses und Parameteroptimierung für jedes Material notwendig ist.
Es gibt mehrere Artikel, die über die Ablagerung von Nioboxid-Filmen durch Sputtern sowie Niobnitrid6 und Niobcarbid7berichten. Unter den Nb-Oxiden ist Niobpentoxid (Nb2O5) ein transparentes, luftstabiles und wasserunlösliches Material, das einen umfangreichen Polymorphismus aufweist. Es ist ein n-Typ Halbleiter mit Band-Lücke Werte von 3,1 bis 5,3 eV, so dass diese Oxide eine breite Palette von Anwendungen8,9,10,11,12,13 ,14,15,16,17,18,19. Nb2O5 hat aufgrund seiner vergleichbaren Elektroneninjektionseffizienz und besseren chemischen Stabilität im Vergleich zu Titandioxid (TiO2) als vielversprechendes Material für den Einsatz in Perowskit-Solarzellen große Aufmerksamkeit erregt. Darüber hinaus könnte der Bandabstand von Nb2O5 die Leerlaufspannung (Voc) der Zellen14verbessern.
In dieser Arbeit wurde Nb2O5 durch reaktives Sputtern unter unterschiedlichen Sauerstoffdurchflussraten abgelagert. Bei niedrigen Sauerstoffdurchflussraten wurde die Leitfähigkeit der Filme ohne Doping erhöht, was Verunreinigungen auf dem System einführt. Diese Filme wurden als Elektronentransportschicht in Perowskit-Solarzellen verwendet, um die Leistung dieser Zellen zu verbessern. Es wurde festgestellt, dass die Verringerung der Sauerstoffmenge die Bildung von Sauerstoffleerständen induziert, was die Leitfähigkeit der Filme erhöht, die zu Solarzellen mit besserer Effizienz führen.

<table><tbody><tr><td>2-Propanol</td><td>Merck</td><td>67-63-0</td><td>Lösungsmittel mit maximal 0,005 % H2O</td></tr><tr><td>4-tert-butylpyridin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>3978-81-2</td><td>Chemikalie mit 96 % Reinheit</td></tr><tr><td>Acetonitril</td><td>Sigma Aldrich</td><td>75-05-8</td><td>wasserfreies Lösungsmittel mit einer Reinheit von 99,8 %</td></tr><tr><td>Bis(trifluormethan)sulfonimid-Lithiumsalz</td><td>Sigma Aldrich</td><td>90076-65-6</td><td>chemisch mit &ge; 99,95 % Reinheit</td></tr><tr><td>Chlorbenzol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>108-90-7</td><td>wasserfreies Lösungsmittel, 99,8 % Reinheit</td></tr><tr><td>Ethanol</td><td>Sigma Aldrich</td><td>200-578-6</td><td>Lösungsmittel</td></tr><tr><td>Fluordotiertes Zinnoxid (SnO2:F) Glassubstrat</td><td>Solaronix</td><td>TCO22-7/LI</td><td>Substrat zur Abscheidung von Filmen</td></tr><tr><td>Kaptom Klebeband</td><td>Usinainfo</td><td>04227</td><td>Wärmeleitband zur Abdeckung der Substrate</td></tr><tr><td>Kurt J Lesker Magnetron-Sputtersystem</td><td>Kurt J Lesker</td><td>------</td><td>Sputteranlage zur Abscheidung von Kompaktschichten</td></tr><tr><td>Blei (II)-iodid</td><td>Alfa Aesar</td><td>10101-63-0</td><td>PbI2 Salz - 99,998 % Reinheit</td></tr><tr><td>Methylammoniumiodid</td><td>Dyesol</td><td>14965-49-2</td><td>CH3NH3I Salz</td></tr><tr><td>N2,N2,N2&prime; ,N2&prime; ,N7,N7,N7&prime; ,N7&prime; -octakis (4-methoxyphenyl)-9,9&prime;-spirobi [9H-fluoren]-2,2&prime;,7,7&prime;-tetramin</td><td>Sigma Aldrich</td><td>207739-72-8</td><td>Spiro-OMeTAD-Salz, 99% Reinheit</td></tr><tr><td>Niob Target von 3"</td><td>CBMM - Brazilian Metallurgy and Mining Company</td><td>------</td><td>Niob-Sputtertarget für das Sputtersystem</td></tr><tr><td>N-N-Dimethylformamid</td><td>Merck</td><td>68-12-2</td><td>Lösungsmittel mit maximal 0,003 % H2O</td></tr><tr><td>TiO2 Paste</td><td>Dyesol</td><td>DSL 30NR-D</td><td>Titandioxidpaste</td></tr><tr><td>Tris(2-(1H-pyrazol-1-yl)-4-tert-butylpyridin)cobalt(III) tri[bis( Trifluormethan)sulfonimid]</td><td>Dyesol</td><td>329768935</td><td>FK 209 Co(III)-TFSL-Salz</td></tr></tbody></table>

nioboxid-filme, die durch reaktives sputtern abgelagert werden: wirkung des sauerstoffdurchflusses

Niobium Oxide Films Deposited by Reactive Sputtering: Effect of Oxygen Flow Rate

Reaktives Sputtern ist eine vielseitige Technik zur Herstellung von Kompaktfolien mit ausgezeichneter Homogenität. Darüber hinaus ermöglicht es eine einfache Steuerung von Abscheidungsparametern wie Gasdurchfluss, was zu Veränderungen der Zusammensetzung und damit der filmerforderlichen Eigenschaften führt. In diesem Bericht wird reaktives Sputtern verwendet, um Nioboxid-Filme abzulagern. Ein Niobziel wird als Metallquelle und unterschiedliche Sauerstoffdurchflussraten verwendet, um Nioboxid-Filme abzulagern. Die Sauerstoffdurchflussrate wurde von 3 auf 10 sccm geändert. Die unter niedrigen Sauerstoffdurchflussraten abgelagerten Folien zeigen eine höhere elektrische Leitfähigkeit und bieten bessere Perowskit-Solarzellen, wenn sie als Elektronentransportschicht verwendet werden.

Im Sputtersystem wird die Abscheidungsrate stark durch die Sauerstoffdurchflussrate beeinflusst. Die Abscheidungsrate sinkt, wenn der Sauerstofffluss erhöht wird. Unter Berücksichtigung der gegenwärtigen Bedingungen des verwendeten Zielbereichs und der Plasmaleistung wird beobachtet, dass es von 3 auf 4 sccm eine ausdrucksstarke Abnahme der Abscheidungsrate gibt, jedoch, wenn der Sauerstoff von 4 auf 10 sccm erhöht wird, wird er weniger ausgeprägt. Im Regime von 3 sccm beträgt die Abscheidungsrate 1,1 nm/s und sinkt abru...

Hier stellen wir ein Protokoll zur Nioboxid-Filmabscheidung durch reaktives Sputtern mit unterschiedlichen Sauerstoffdurchflussraten zur Verwendung als Elektronentransportschicht in Perowskit-Solarzellen vor.

Nioboxid-Filme, die durch reaktives Sputtern abgelagert werden: Wirkung des Sauerstoffdurchflusses

Reactive sputtering is a versatile technique used to form compact films with excellent homogeneity. In addition, it allows easy control over deposition ...

In der reaktiven Sputtertechnik ist es möglich, eine feine Kontrolle der Parameter zu haben, die es ermöglicht, Nioboxid-Rauch mit verschiedenen Stochiometern und Vorlieben abzulagern. Der Hauptvorteil dieser Technik ist die Ablagerung homogener Dämpfe mit guter Haftung über große Flächen und zu niedrigen Kosten und geringen Produktionshindernissen. Es ist wichtig, auf jeden Schritt zu achten und keine zu überspringen.Die Erkenntnis, wie man mit Geräten umgeht und das endgültige Auftreten der Dämpfe hilft, eine gute Ablagerung zu erreichen. Beginnen Sie mit dem Schutz der Substratoberfläche mit einem Thermoband, so dass 0,5 cm von einer Seite freigelegt werden. Legen Sie genügend Zinkpulver ab, um die Fläche abzudecken, die auf der Oberseite des exponierten Fluorid-Dünnoxids geätzt werden soll.Dann langsam fallen konzentrierte Salzsäure, bis das gesamte Zinkpulver durch die Reaktion verbraucht wird. Waschen Sie das Substrat sofort mit dem ionisierten Wasser. Entfernen Sie das Band.Und beschallen Sie das Substrat mit Seife für 15 Minuten, gefolgt von zwei Mal in Wasser, Aceton und Isopropanol Alkohol. Nach der Fixierung des Substrats durch eine Metallschattenmaske das Substrat in die Sputternkammer legen. Nach dem Abdichten der Kammer starten Sie die mechanische Pumpe und schalten Sie die Turbomolekularpumpe ein.Wenn das Vakuum fünfmal 10 bis zum negativen Fünftorr erreicht, öffnen Sie das Wasserkühlersystem und schalten Sie das Substratheizungssystem ein. Stellen Sie die Temperatur auf 500 Grad Celsius ein und erhöhen Sie alle fünf Minuten 100 Grad Celsius, bis sie den gewünschten Wert erreicht. Stellen Sie den Argon auf 40 SCCM und den Sauerstoff auf drei Standard-Kubikzentimeter pro Minute ein.Einführen Sie Argon in die Kammer. Und stellen Sie den Druck auf fünf mal 10 auf die negative drei Torr, und die Radiofrequenz auf 120 Watt. Schalten Sie die Hochfrequenz ein.Verwenden der Impedanz-Matching-Box, um die Frequenz nach Bedarf zu stimmen. Wenn das Plasma nicht beginnt, erhöhen Sie den Druck langsam, bis es zwei Mal 10 bis zum negativen zwei Torr erreicht. Verwenden eines Torventils, das geöffnet oder geschlossen werden kann, um die Pumprate zu ändern, um den Druck einzustellen.Halten Sie das Plasma 10 Minuten lang bei 120 Watt, um das Niobziel zu reinigen und jede in seiner Oberfläche vorhandene Oxidschicht zu entfernen. Nach der Stabilisierung Sauerstoff in die Kammer einführen, stellen Sie die HF-Leistung auf 240 Watt ein und öffnen Sie den Substratverschluss. Starten Sie die Abscheidung und legen Sie die Abscheidungszeit fest, um eine Enddicke von 100 Nanometern zu erreichen.Sobald die Abscheidung abgeschlossen ist, schließen Sie den Verschluss, schalten Sie die Hochfrequenz aus, schließen Sie die Gase und verringern Sie die Substrattemperatur. Wenn die Substrattemperatur die Raumtemperatur erreicht, führen Sie Luft ein, um den Umgebungsdruck wieder herzustellen, bevor Sie die Kammer öffnen und das Substrat entfernen. Für den Bau von Solarzellen, schützen Sie beide Seiten des Substrats mit einem Stück Klebeband und verwenden Sie einen Spincoater mit 4.000 Umdrehungen pro Minute für 30 Sekunden, um eine mesoporöse Titandioxidschicht auf die Nioboxidschicht zu legen.Dann legen Sie das Substrat in den Ofen entsprechend der angegebenen Erwärmungsreihenfolge. Wenn der Ofen Raumtemperatur erreicht, verwenden Sie den Spincoater, um zwei Schichten des Bleijodids bei 6.000 Umdrehungen pro Minute für 90 Sekunden in die Titandioxidschicht zu legen. Das Substrat nach jeder Ablagerung 10 Minuten auf eine Kochplatte oder 70 Grad Celsius legen.Nach der Wärmebehandlung 300 Milliliter Methylammoniumjodidlösung auf die Bleijodidschichten fallen lassen und 20 Sekunden warten, bevor sie 30 Sekunden lang bei 4 000 Umdrehungen pro Minute drehen. Am Ende der Drehung legen Sie das Substrat auf eine Kochplatte für 10 Minuten bei 100 Grad Celsius, bevor Sie Spiro OMetTAD Lösung auf der Perowskitschicht in der Spin-Coater bei 4 000 Umdrehungen pro Minute für 30 Sekunden ablagern. Dann lagern Sie die Filme in Desiccator in der Luft über Nacht spiro OMetTAD zu oxidieren.Am nächsten Morgen kratzen Sie den Perowskitfilm, um die FTO zu entlarven. Verwenden Sie eine Schattenmaske, um Goldkontakt in einer Verdampfermaschine mit einer Rate von 0,2 Angstroms pro Sekunde zu hinterlegen, bis die Dicke fünf Nanometer erreicht, bevor sie die Rate auf ein Angstrom pro Sekunde erhöht, um 17 Nanometer Goldkontakt zu erhalten. Dann kann die Zelle getestet werden.Im Sputtersystem wird die Abscheidungsrate stark durch die Sauerstoffdurchflussrate beeinflusst, die abnimmt, wenn der Sauerstofffluss steigt. Beispielsweise gibt es von drei auf vier SCCM eine ausdrucksstarke Abnahme der Abscheidungsrate. Wenn der Sauerstoff erhöht wird, von vier auf 10 SCCM jedoch die Abscheidungsrate wird weniger ausgeprägt.Die gebildete Nioboxidphase ist abhängig von der Sauerstoffdurchflussrate, und bei Strömen von weniger als drei SCCM-Niobdioxid ist die Hauptphase gebildet. Bei Strömen, die gleich oder höher als 3,5 SCCM sind, ist das Sauerstoffvolumen zu hoch, um Niobdioxid zu erzeugen. Stattdessen wird Niobpentoxid als Hauptphase beobachtet.Elektronenmikroskopische Bilder zeigen die nanometrischen kugelförmigen Partikel der Filme, die sich an drei Punktfünf, vier und 10 SCCM ablagern. Im Gegensatz dazu zeigt der an drei SCCM abgelagerte Film blechförmige Partikel. Die durch reaktives Sputtern in unterschiedlichen Sauerstoffdurchflussraten abgelagerten Folien zeigen unterschiedliche elektrische Eigenschaften.Die Leitfähigkeit der Filme erhöht sich, wenn drei SCCM Sauerstoff verwendet werden. Wenn die Sauerstoffdurchflussrate auf drei Punkt fünf, vier oder zehn SCCM erhöht wird, wird eine Abnahme der Leitfähigkeit beobachtet. Die Leistung von Perowskit-Solarzellen hängt auch vom verwendeten Nioboxid ab.Als Zelle mit Elektronentransportschichten an drei Punkten abgelagert fünf SCCM hat die beste Leistung mit dem höchsten Kurzschlussstrom. Denken Sie daran, zu überprüfen, ob alle Parameter richtig eingestellt sind, bevor Sie mit der Ablagerung von Nioboxidfilmen beginnen. Die Nioboxidfolien können auch die Ursache sein, die chemische Lösungen abschrecken.Das Metall erlaubt jedoch nicht die Ablagerung verschiedener Stoichiometrie. Ist die Entwicklung von Teilen, die analysiert, wie die Leitfähigkeit von Nioboxid-Dämpfe numerisch die Leistung der Perowskit-Solarzellen beeinflusst. Achten Sie bei der Verwendung der Chemikalien für die Perowskitablagerung und achten Sie darauf, alle Laborsicherheitsregeln zu befolgen.

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Chemie

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