Name: סינתזה ואפיון של c-הציר הגבוה ZnO Thin Film ידי פלזמה משופרת מערכת הפקדת כימית החמקן וUV גלאי אור יישומה (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: למד לסנתז סרטי ZnO בעלי ציר c גבוה באמצעות PECVD ולייצור חיישן UV עם אלקטרודות פלטינה. השיטה מציגה תגובה מהירה ואמינות גבוהה לזיהוי קרינה אולטרה-סגולה.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

עבודה זו נתמכה כלכלית על ידי משרד המדע והטכנולוגיה והמועצה הלאומית למדע של רפובליקה העממית של סין (nos חוזה. המל&quot;ל 101-2,221-E-027-042 והמועצה לביטחון לאומי 101-2,622-E-027-003-CC2). תודה DH ווי האוניברסיטה הלאומית של טייפה טכנולוגיה (טייפה TECH) לד&quot;ר שכטמן בפרס פרס.

1. הכנת תשתית וניקוי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך מצעי סיליקון x 10 מ&quot;מ 10 מ&quot;מ מSi (100) רקיק. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חותך x 10 מ&quot;מ 10 מ&quot;מ זכוכית מצעים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בשואב קולי כדי לנקות את מצעי סיליקון וזכוכית עם אצטון במשך 10 דקות, אלכוהול במשך 10 דקות, ולאחר מכן isopropanol במשך 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את מצעים עם מים ללא יונים (DI) שלוש פעמים. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לפוצץ-לייבש את מצעים עם אקדח חנקן. </li></ol> 2. DEZn הכנה ושימור הערה: Diethylzinc (C 2 H 5) 2 Zn, המכונה גם DEZn, היא תרכובת organozinc pyrophoric מאוד המורכבת של מרכז אבץ קשור לשתי קבוצות אתיל. אף פעם לא עובד לבד בעת שימוש DEZn. DEZn הוא רעיל מאוד ורגיש לחמצן ומים, כדי להיות בטוח שלא למקם את DEZn ליד המים. תמיד לובשים מסכות מגן והגנה על העין; כל הנהלים חייבים להתבצע בשכונה. והכי חשוב, שאינו בשימוש DEZn חייב bדואר מאוחסן בסביבת C 5 o. הערה: השימוש הראשון של DEZn, בצע את שלב 2. אם לא, להתחיל את הניסוי בשלב 3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במזרק כדי להוציא 30 מיליליטר DEZn מהבקבוק ואז מזריק לתוך מבחנה ממוקמת בגליל פלדה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בצינור ברזל מגולוון להתחבר גליל הפלדה עם תא התגובה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשאבה מכאנית ושסתומים כדור לשאוב את גליל הפלדה בסביבת ואקום (6 Torr). הערה: DEZn יהיה קשה מגיב עם חמצן, זה חייב להישמר בסביבת הוואקום. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחסן את DEZn שאינו בשימוש בסביבת C 5 o. </li></ol> 3. PECVD לשכת הכנה וסינתזה של תחמוצת האבץ Thin Films הערה: התרשים סכמטי של שיקוע כימי פלזמה המשופרת מתואר באיור 1. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את מרחק העבודה בין האלקטרודה מקלחת ושלב מדגם ב 30 מ&quot;מ. </li> &lt;li&gt; מניחים את מצעים על הבמה המדגם של תא תגובה במיקום הנכון שבו יש מרחק 3 סנטימטר מכניסת DEZn. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> פתח את המשאבה סיבובית ולפתוח בהדרגה את שסתומי שער ושסתום פרפר. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שלחץ הרקע של חדר הכור הוא נמוך מ -30 mTorr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> סגור את שסתומי שער ופרפר השסתום, שמתחבר למשאבה סיבובית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן פתח את המשאבה טורבו ושסתומים שער יחסי להגיע ואקום גבוה של 3 x 10 -6 Torr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שהגיע למצב הוואקום הנחוץ, לפתוח את בקר החום ולחמם את הבמה המדגם לטמפרטורת הסינתזה (200, 300, 400, 500, ו -600 o C לפרמטרים ניסוי שונים). </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> כאשר הטמפרטורה והלחץ להגיע לתנאי ההכרחי, לסגור את המשאבה טורבו ולאחר מכן פתח את השסתום שסתומים שער ופרפר שמתחבר למשאבה סיבובית בו-זמנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, לפתוח את שסתומי יניקת הגז ולהפעיל את ז הארגוןכזרימת בקר בו זמנית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרימת הגז (.167 מיליליטר / sec) הארגון לתוך התא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את הלחץ קאמרי 500 mTorr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל את מחולל RF (13.56 MHz) והתאמת הרשת, ולאחר מכן קבע את כוח RF ב 100 W לטיהור דגימות המשטח במשך 15 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שסיים את הטיהור של דגימות, להפוך את כוח RF עד 70 W. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, להפעיל את שסתום בקר גז פחמן דו חמצני וכניסת גז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לזרום פחמן דו חמצני (0.5 מיליליטר / sec) לתוך התא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את לחץ העבודה בשעת 6 Torr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי הלחץ קאמרי מגיע 6 Torr, לזרום הארגון הגבוה הטהור כגז מוביל (.167 מיליליטר / sec) לביצוע diethylzinc (DEZn) לתוך התא ושסתום כדור פתוח מחובר לDEZn בו זמנית. במקביל, מתחיל את הסינתזה של סרטי ZnO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> המשך סינתזת הפלזמה של סרטי ZnO במשך 5 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> אחרי סרטי ZnO היו מסונתזים, seriatim לכבות את הגנרטור RF, שסתום כדור, קון החוםטרולר וכל זרימת גז הבקרים יחד עם שסתומי כניסת גז. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קח את הדוגמא כאשר מדגם טמפרטורת הבמה מתקררת לRT. הערה: קצב הקירור הוא כ 1.8 o C / דקה. </li></ol> 4. הכנת התבנית דמוית Interdigitated על ZnO Thin Film כפי-מסונתז הערה: סכמטי של התהליך ליתוגרפיה מתואר באיור 3. <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש בצלחת חמה לאפות מדגם ZnO כ- ​​מסונתז ב 150 מעלות צלסיוס במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את המדגם על coater הספין, ולאחר מכן לוותר הפתרון הנוזלי של photoresist (S1813) עם 100 μl על מדגם ZnO. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל coater הספין ב 800 סל&quot;ד במשך 10 שניות ולאחר מכן להאיץ ל -3,000 סל&quot;ד במשך 30 שניות כדי לייצר שכבה אחידה דקה. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאפות רך מדגם ZnO מצופה photoresist בC o 105 למשך 90 שניות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הרכה-האפייה, להשתמש אור UV כדי לחשוף את Trou המדגם מצופה photoresist<html> GH photomask ידי aligner מסכה. זמן החשיפה הוא 2 שניות והכוח הוא 400 W. הערה:. הדפוס של photomask מעוצב כדמוי interdigitated, שהוא 0.03 מ&quot;מ רחב ומ&quot;מ 4 ארוך (14 זוגות) ויש מרווח בין האלקטרודה של 0.15 מ&quot;מ כמתואר באיור 2 ראוי לציין שרגיש לסך אזור הוא 84.32 מ&quot;מ 2 לגלאי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר הליך החשיפה, פינצטה השימוש לקליפ המדגם, ולאחר מכן לטבול את הסוללה במפתח המדולל (לערבב 50 מיליליטר של יזם ושל 150 מיליליטר מים deionized) באמצעות פעולות של מתנדנד מצד לצד במשך 35 של להשיג המדגם פיתח. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> יש לשטוף את המדגם פיתח עם מים די ויבש עם גז חנקן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במיקרוסקופ האופטי כדי לבדוק את הדפוס שלם. אם לא, השתמש באצטון כדי להסיר את photoresist וחזור על שלבים 4.2-4.7 עד הדפוס המושלם הושג. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קשה לאפות המדגם ב 120 מעלות צלסיוס במשך 20 דקות. </li></ol>התחת = &quot;jove_title&quot;&gt; 5. בתצהיר של Pt למעלה אלקטרודה וכימי ההמראה <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במערכת המקרטעת magnetron RF להפקיד שכבה דקה מוליכה Pt (100 ננומטר) בחלק העליון של המדגם שפותח לפני שתמשיך להליך ההמראה כימי. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הגדר את המרחק בין היעד ומצע ב -13 מ&quot;מ. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשאבה המכנית להגיע ואקום גס של 5 mTorr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, השתמש המשאבה טורבו להשיג ואקום גבוה של 7 x 10 -7 Torr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהתא מגיע לוואקום הגבוה, לסגור את המשאבה טורבו ולפתוח את המשאבה המכנית לאחר מכן. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> זרימת גז הארגון ב0.3 מיליליטר / sec לתא על ידי זרימת mas בקר עד הלחץ קאמרי להגיע לחץ העבודה של 100 mTorr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> הפעל הישיר הנוכחי (DC) לפרוק אספקת חשמל ולהגדיר את כוח DC ב 15 W למקרטע האלקטרודה הסרט הדק Pt על המדגם של 25 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר שכבת אלקטרודה Pt הופקדה על ידי sputt magnetronering שיטה, להוציא את המדגם מהתא. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לטבול את המדגם לתוך נוזל אצטון לתהליך ההמראה כימי על ידי שואב קולי כדי להסיר את photoresist. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> קבע את זמן הניקוי ב1 דקות כדי להסיר ביסודיות photoresist, ולאחר מכן לקבל את האלקטרודה Pt כמו-interdigitated על הסרט הדק ZnO. </li></ol> 6. תהליך הרכבה עצמי <ol style=";text-align:right;direction:rtl"><li style=";text-align:right;direction:rtl"> מניחים את מדגם Pt / ZnO המפוברק-כלמערכת להרכבה העצמית. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> השתמש במשאבה המכנית וסתום שער לשאוב את הלחץ קאמרי הרכבה העצמית 20 mTorr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> חכה עד שהלחץ קאמרי מגיע 20 mTorr, לזרום גז ארגון ב0.3 מיליליטר / sec לתוך התא ולהגדיר את לחץ העבודה של 5 Torr. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, לקבוע את קצב החימום כמו C / דקת 100 o. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> לאחר מכן, לחשל המדגם ב 450 מעלות צלסיוס במשך 10 דקות. </li><li style=";text-align:right;direction:rtl"> ברגע מרותק, לחכות עד שהמדגם מתקרר לRT, ואז לקחת את הדגימה. </li></ol>

<ol><li>Choppali, U., Kougianos, E., Mohanty, S. P., Gorman, B. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+annealing+on+polymeric+derived+ZnO+thin+films+on+sapphire%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Influence of annealing on polymeric derived ZnO thin films on sapphire.</a> Thin Solid Films. 545, 466-470 (2013).</li>
<li>Bedia, F. Z., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+tin+doping+on+optical+properties+of+nanostructured+ZnO+thin+films+grown+by+spray+pyrolysis+technique%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Alloy.+Compd%22%5BJournal%5D)">Effect of tin doping on optical properties of nanostructured ZnO thin films grown by spray pyrolysis technique.</a> J. Alloy. Compd. 616, 312-318 (2014).</li>
<li>Liu, W. S., Wu, S. Y., Hung, C. Y., Tseng, C. H., Chang, Y. L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improving+the+optoelectronic+properties+of+gallium+ZnO+transparent+conductive+thin+films+through+titanium+doping%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Alloy.+Compd%22%5BJournal%5D)">Improving the optoelectronic properties of gallium ZnO transparent conductive thin films through titanium doping.</a> J. Alloy. Compd. 616, 268-274 (2014).</li>
<li>Baik, K. H., Kim, H., Kim, J., Jung, S., Jang, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nonpolar+light+emitting+diode+with+sharp+near-ultraviolet+emissions+using+hydrothermally+grown+ZnO+on+p-GaN%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Nonpolar light emitting diode with sharp near-ultraviolet emissions using hydrothermally grown ZnO on p-GaN.</a> Appl. Phys. Lett. 103, 091107(2013).</li>
<li>Han, S. J., Huang, W., Shi, W., Yu, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Performance+improvement+of+organic+field-effect+transistor+ammonia+gas+sensor+using+ZnO%2FPMMA+hybrid+as+dielectric+layer%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuator+B-Chem%22%5BJournal%5D)">Performance improvement of organic field-effect transistor ammonia gas sensor using ZnO/PMMA hybrid as dielectric layer.</a> Sens Actuator B-Chem. 203, 9-16 (2014).</li>
<li>Chizhov, A. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Visible+light+activated+room+temperature+gas+sensors+based+on+nanocrystalline+ZnO+sensitized+with+CdSe+quantum+dots%5BTitle%5D)+AND+%22Sens+Actuator+B-Chem%22%5BJournal%5D)">Visible light activated room temperature gas sensors based on nanocrystalline ZnO sensitized with CdSe quantum dots.</a> Sens Actuator B-Chem. 205, 305-312 (2014).</li>
<li>Li, C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+substrate+on+the+structural%2C+electric+and+optical+properties+of+Al-doped+ZnO+films+prepared+by+radio+frequency+magnetron+sputtering%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Effects of substrate on the structural, electric and optical properties of Al-doped ZnO films prepared by radio frequency magnetron sputtering.</a> Thin Solid Films. 517, 3265-3268 (2009).</li>
<li>Ellmer, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resistivity+of+polycrystalline+zinc+oxide+films%3A+current+status+and+physical+limit%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Phys.+D%3A+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Resistivity of polycrystalline zinc oxide films: current status and physical limit.</a> J. Phys. D: Appl. Phys. 34, 3097(2001).</li>
<li>Wang, F. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((optical+and+electrical+properties+of+Hf-doped+ZnO+transparent+conducting+films+prepared+by+sol-gel+method%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Alloy.+Compd%22%5BJournal%5D)">optical and electrical properties of Hf-doped ZnO transparent conducting films prepared by sol-gel method.</a> J. Alloy. Compd. 623, 290-297 (2015).</li>
<li>Senay, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((ZnO+thin+film+synthesis+by+reactive+radio+frequency+magnetron+sputtering%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Surf.+Sci%22%5BJournal%5D)">ZnO thin film synthesis by reactive radio frequency magnetron sputtering.</a> Appl. Surf. Sci. 318, 2-5 (2014).</li>
<li>Chi, P. W., Su, C. W., Jhuo, B. H., Wei, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Photoirradiation+caused+controllable+wettability+switching+of+sputtered+highly+aligned+c-axis-oriented+zinc+oxide+columnar+films%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Photoenergy%22%5BJournal%5D)">Photoirradiation caused controllable wettability switching of sputtered highly aligned c-axis-oriented zinc oxide columnar films.</a> Int. J. Photoenergy. 2014, 765209(2014).</li>
<li>Jamal, R. K., Hameed, M. A., Adem, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optical+properties+of+nanostructured+ZnO+prepared+by+a+pulsed+laser+deposition+technique%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Lett%22%5BJournal%5D)">Optical properties of nanostructured ZnO prepared by a pulsed laser deposition technique.</a> Mater. Lett. 132, 31-33 (2014).</li>
<li>Kobayashi, T., Nakada, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+post-deposition+on+transparent+conductingZnO%3AB+thin+films+grown+by+MOCVD%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Effects of post-deposition on transparent conductingZnO:B thin films grown by MOCVD.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 53, 05FA03(2014).</li>
<li>Chao, C. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Postannealing+effect+at+various+gas+ambients+on+ohmic+contacts+of+Pt%2FZnO+nanobilayers+toward+ultraviolet+photodetectors%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Photoenergy%22%5BJournal%5D)">Postannealing effect at various gas ambients on ohmic contacts of Pt/ZnO nanobilayers toward ultraviolet photodetectors.</a> Int. J. Photoenergy. 2013, 372869-1155 (2013).</li>
<li>Barankin, M. D., Gonzalez II, E., Ladwig, A. M., Hicks, R. F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasma-enhanced+chemical+vapor+deposition+of+zinc+oxide+at+atmospheric+pressure+and+low+temperature%5BTitle%5D)+AND+%22%22%5BJournal%5D)">Plasma-enhanced chemical vapor deposition of zinc oxide at atmospheric pressure and low temperature.</a> 91, 924-930 (2007).</li>
<li>Fons, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Uniaxial+locked+epitaxy+of+ZnO+on+the+%CE%B1+face+of+sapphire%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Uniaxial locked epitaxy of ZnO on the α face of sapphire.</a> Appl. Phys. Lett. 77, 1801(2000).</li>
<li>Ko, H. J., Chen, Y., Hong, S. K., Yao, T. akafumi <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MBE+growth+of+high-quality+ZnO+films+on+epi-GaN%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Cryst.+Growth%22%5BJournal%5D)">MBE growth of high-quality ZnO films on epi-GaN.</a> J. Cryst. Growth. 209, 816-821 (2000).</li>
<li>Park, D. J., Lee, J. Y., Park, T. E., Kim, Y. Y., Cho, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Improved+microstructural+properties+of+a+ZnO+thin+film+using+a+buffer+layer+in-situ+annealed+in+argon+ambient%5BTitle%5D)+AND+%22Thin+Solid+Films%22%5BJournal%5D)">Improved microstructural properties of a ZnO thin film using a buffer layer in-situ annealed in argon ambient.</a> Thin Solid Films. 515, 6721-6725 (2000).</li>
<li>Kim, M. S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nitrogen-passivation+effects+of+Si+substrates+on+the+properties+of+ZnO+epitaxial+layers+grown+by+using+plasma-assisted+molecular+beam+epitaxy%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Korean+Phys.+Soc%22%5BJournal%5D)">Nitrogen-passivation effects of Si substrates on the properties of ZnO epitaxial layers grown by using plasma-assisted molecular beam epitaxy.</a> J. Korean Phys. Soc. 56, 827-831 (2010).</li>
<li>Li, G. M., Zhang, J. W., Hou, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Temperature+dependence+of+performance+of+ZnO-based+metal-semiconductor-metal+ultraviolet+photodetectors%5BTitle%5D)+AND+%22Sens.+Actuator+A-Phys%22%5BJournal%5D)">Temperature dependence of performance of ZnO-based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors.</a> Sens. Actuator A-Phys. 209, 149-153 (2014).</li>
<li>Wang, X. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((superhigh+gain+visible-blind+UV+detector+and+optical+logic+gates+based+on+nonpolar+a-axial+GaN+nanowire%5BTitle%5D)+AND+%22Nanoscale%22%5BJournal%5D)">superhigh gain visible-blind UV detector and optical logic gates based on nonpolar a-axial GaN nanowire.</a> Nanoscale. 6, 12009-12017 (2014).</li>
<li>Inamdar, S. I., Rajpure, K. Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High-performance+metal-semiconductor-metal+UV+photodetector+based+on+spray+deposited+ZnO+thin+films%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Alloy.+Compd%22%5BJournal%5D)">High-performance metal-semiconductor-metal UV photodetector based on spray deposited ZnO thin films.</a> J. Alloy. Compd. 595, 55-59 (2014).</li>
<li>Tian, C. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effects+of+continuous+annealing+on+the+performance+of+ZnO+based+metal-semiconductor-metal+ultraviolet+photodetectors%5BTitle%5D)+AND+%22Mater.+Sci.+Eng.+B-Adv.+Funct.Solid-State+Mater%22%5BJournal%5D)">Effects of continuous annealing on the performance of ZnO based metal-semiconductor-metal ultraviolet photodetectors.</a> Mater. Sci. Eng. B-Adv. Funct.Solid-State Mater. 184, 67-71 (2014).</li>
<li>Chen, H. Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Realization+of+a+self-powered+ZnO+MSM+UV+photodetector+with+high+responsivity+using+an+asymmetric+pair+of+Au+electrodes%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Chem.+C%22%5BJournal%5D)">Realization of a self-powered ZnO MSM UV photodetector with high responsivity using an asymmetric pair of Au electrodes.</a> J. Mater. Chem. C. 2, 9689-9694 (2014).</li>
<li>Subramanyam, T. K., Srinivasulu Naidu,, S,, Uthanna, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Effect+of+substrate+temperature+on+the+physical+properties+of+DC+reactive+magnetron+sputtered+ZnO+films%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Mater%22%5BJournal%5D)">Effect of substrate temperature on the physical properties of DC reactive magnetron sputtered ZnO films.</a> Opt. Mater. 13, 239-247 (1999).</li>
<li>Iwanaga, H., Kunishige, A., Takeuchi, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Anisotropic+thermal+expansion+in+wurtzite-type+crystals%5BTitle%5D)+AND+%22J.+Mater.+Sci%22%5BJournal%5D)">Anisotropic thermal expansion in wurtzite-type crystals.</a> J. Mater. Sci. 35, 2451-2454 (2000).</li>
<li>Okaji, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Absolute+thermal+expansion+measurements+of+single-crystal+silicon+in+the+range+300-1300+K+with+an+interferometric+dilatometer%5BTitle%5D)+AND+%22Int.+J.+Thermophys%22%5BJournal%5D)">Absolute thermal expansion measurements of single-crystal silicon in the range 300-1300 K with an interferometric dilatometer.</a> Int. J. Thermophys. 9, 1101-1109 (1988).</li>
<li>Pearse, R. W. B., Lichtenberg, A. J. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aPearse%2C+RWB+%22The+identification+of+molecular+spectra%22">The identification of molecular spectra</a>. , 4th ed, Chapman and Hall. (1976).</li>
<li>Chao, C. H., Wei, D. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Growth+of+non-polar+ZnO+thin+films+with+different+working+pressures+by+plasma+enhanced+chemical+vapor+deposition%5BTitle%5D)+AND+%22Jpn.+J.+Appl.+Phys%22%5BJournal%5D)">Growth of non-polar ZnO thin films with different working pressures by plasma enhanced chemical vapor deposition.</a> Jpn. J. Appl. Phys. 53, 11RA05(2014).</li>
<li>Lin, B., Fu, Z., Green Jia, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((luminescent+center+in+undoped+zinc+oxide+films+deposited+on+silicon+substrate%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">luminescent center in undoped zinc oxide films deposited on silicon substrate.</a> Appl. Phys. Lett. 79, 943-945 (2001).</li>
<li>Koida, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiative+and+nonradiative+excitonic+transitions+in+nonpolar+%28110%29+and+polar+%28000%29+and+%280001%29+ZnO+epilayers%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">Radiative and nonradiative excitonic transitions in nonpolar (110) and polar (000) and (0001) ZnO epilayers.</a> Appl. Phys. Lett. 84 (110), 1079(2004).</li>
</ol>

המחברים מצהירים שאין להם אינטרסים פיננסיים מתחרים.

צעדים ושינויים קריטיים בשלב 1, מצעים יש לנקות ביסודיות וצעדי 1.3-1.5 אחריו כדי לוודא שאין גריז או זיהומים אורגניים ואי-אורגניים במצעים. כל גריז או זיהומים אורגניים ואי-אורגניים על פני השטח המצע משמעותי יפחית את ההידבקות של הסרט. שלב 2 הוא ההליך החשוב ביותר לפני תהליך הכנת סרט ZnO. DEZn הוא רעיל מאוד ואלימות מגיבה עם מים ובקלות מציתה במגע עם אווי...

ZnO הוא חומר מוליך למחצה מבטיח רחב-פס-פער תפקודי בשל מאפייניה הייחודיים כגון יציבות כימית גבוהה, עלות נמוכה, שאינו רעיל, כוח סף נמוך לשאיבה אופטית, פער להקה ישירה רחב (3.37 eV) ב RT ואקסיטון הגדול מחייב אנרגיה של ~ 60 מופתע נוכח 1-2. לאחרונה, סרטים דקים ZnO כבר מועסקים בתחומים רבים, כולל יישום סרטי תחמוצת מוליך (TCO) שקופים, מכשיר פולט אור הכחול, טרנזיסטורים אפקט שדה, וחיישן גז 3-6. מצד השני, תחמוצת אבץ הוא חומר מועמד להחליף תחמוצת אינדיום בדיל (איטו) בשל אינדיום ופח להיות נדירים ויקרים. יתר על כן, תחמוצת האבץ בעל העברה אופטית גבוהה באזור הגל הגלוי והתנגדות נמוכה בהשוואה לסרטי איטו 7-8. בהתאם לכך, ייצור, אפיון ויישום של ZnO כבר דיווחו בהרחבה. מחקר הנוכחי מתמקד בסינתזת ג -axis (0002) סרטים דקים גבוהים ZnO ידי פשוטד יעילות שיטה והיישום המעשי שלה כלפי גלאי אור UV. ממצאי דו&quot;ח מחקר שנערך לאחרונה מצביעים על כך שהסרט הדק באיכות גבוהה ZnO יכול להיות מסונתז על ידי טכניקות שונות, כגון שיטת סול-ג&#39;ל, המקרטעת magnetron תדר רדיו, בתצהיר המתכת אורגני אדים כימיים (MOCVD), וכן הלאה 9-14. לכל טכניקה יש יתרונות והחסרונות שלה. לדוגמא, יתרון עיקרי של תצהיר המקרטעת הוא שחומרי היעד עם נקודת התכה גבוהה מאוד גמגמו מאמץ על גבי המצע. לעומת זאת, התהליך המקרטעת קשה לשלב עם ההמראה לבניית מבנה הסרט. במחקר שלנו, מערכת שיקוע כימי פלזמה משופרת (PECVD) הועסקה לסנתז באיכות גבוהה ג -axis סרטים דקים ZnO. הפגזת פלזמה היא גורם מפתח בתהליך הסינתזה שיכולה להגדיל את צפיפות סרט דקה ולשפר את תגובת שיעור פירוק יון 15. בבנוסף, שיעור הצמיחה הגבוה ותצהיר אחיד שטח גדול יתרונות ייחודיים אחרים לטכניקת PECVD. פרט לטכניקת הסינתזה, הידבקות טובה על המצע היא נושא נחשב אחר. במחקרים רבים, ספיר -plane ג כבר בשימוש נרחב כמצע לסנתז גבוה ג -axis סרטים דקים ZnO כי ZnO והספיר יש את אותו מבנה סריג המשושה. עם זאת, ZnO היה מסונתז על מצע ספיר מציג מורפולוגיה משטח מחוספס וריכוזים גבוהים שייר (פגם-קשור) ספק בשל יוצלחים סריג הגדול בין ZnO וספיר -plane ג (18%) בכיוון בכיוון במטוס 16. לעומת מצע הספיר, רקיק Si הוא עוד מצע בשימוש נרחב לסינתזת ZnO. הוופלים Si נעשו שימוש נרחב בתעשיית המוליכים למחצה; וכך, הצמיחה של סרטים דקים באיכות גבוהה ZnO על מצעי Si היא מאוד חשובה ושנחוץsary. למרבה הצער, המבנה הגבישי ומקדם התפשטות תרמית בין ZnO וסי הם ללא ספק שונים שהוביל להידרדרות באיכות קריסטל. במהלך העשור האחרון, מאמצים רבים נעשו כדי לשפר את האיכות של סרטים דקים ZnO על גבי מצעי Si באמצעות שיטות שונות, כולל שכבות ZnO חיץ 17, חישול באווירת גז שונים 18, ופסיבציה של פני השטח מצע Si 19. המחקר הנוכחי הציע בהצלחה שיטה פשוטה ויעיל לסנתז גבוה ג -axis סרט דק ZnO על גבי מצעי Si ללא כל שכבת חיץ או טיפול מראש. תוצאות הניסוי הצביעו על כך שהסרטים הדקים ZnO מסונתז תחת טמפרטורת הצמיחה האופטימלית הראו גביש הטוב ואיכויות אופטיות. המבנה הגבישי, הרכב הפלזמה RF, מורפולוגיה פני השטח, והתכונות אופטיות של סרטים דקים ZnO נחקרו על ידי קרן ה- X עקיפה (XRD), ספקטרוסקופיה פליטה האופטית (OES), sc פליטת השדהמיקרוסקופ האלקטרונים אנינג (FE-SEM), וספקטרום photoluminescence RT (PL), בהתאמה. יתר על כן, העברה של סרטים דקים ZnO גם אישרה ודיווחה. הסרט הדק ZnO כ- מסונתז שימש כשכבת חישה ליישום גלאי אור UV גם נחקרה במחקר זה. יש גלאי האור UV יישומי פוטנציאל גדולים בניטור UV, מתג אופטי, אזעקת אש, ומערכת טילי התחממות 20-21. ישנם סוגים רבים של photodetectors שבוצע כגון שלילי מהותי חיובי מצב (PIN) ומבני מתכת מוליכים למחצה מתכת (MSM) כוללים קשר ohmic וקשר וטקי. לכל סוג יש יתרונות משלה וחסרונות. נכון לעכשיו, מבני גלאי אור MSM משכו עניין אינטנסיבי בשל הביצועים המעולים שלהם בתגובתיות, אמינות ותגובה וזמן התאוששות 22-24. התוצאות שהוצגו כאן מראות שמצב קשר MSM ohmic הועסקלפברק גלאי אור UV מבוססים סרט הדק ZnO. כזה סוג של גלאי אור בדרך כלל מגלה היענות טובה ואמינה, המצביע על כך הגבוה ג -axis סרט דק ZnO הוא שכבת חישה מתאימה לגלאי אור UV.

<table><tbody><tr><td>ספק כוח RF</td><td>אנרגיה מתקדמת</td><td>RFX-600</td><td></td></tr><tr><td>שסתום פרפר</td><td>MKS</td><td>253B-1-40-1</td><td></td></tr><tr><td>בקר זרימת מסה</td><td>PROTEC INSTRUMENTS</td><td>PC-540</td><td></td></tr><tr><td>בקר לחץ</td><td>MKS</td><td>600 סדרה&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>תנור חימום</td><td>UPGRADE INSTRUMENT CO.</td><td>UI-TC 3001</td><td></td></tr><tr><td>אקדח מקרטע</td><td>AJA INTERNATIONAL</td><td>A320-HA</td><td></td></tr><tr><td>DEZn 1.5M</td><td>אקרוס אורגני ארה"ב, ניו ג'רזי</td><td></td><td>נקרא גם Diethylzinc (C2H5)2Zn</td></tr><tr><td>Spin Coater&nbsp;</td><td>SWIENCO</td><td>PW - מדידת 490</td><td></td></tr><tr><td>IV</td><td>קית'לי</td><td>דגם: 2400</td><td></td></tr><tr><td>מדידה פוטו-קונדוטיבית&nbsp;</td><td>תוצרת</td><td></td><td></td></tr><tr><td>בית UV אור</td><td>Panasonic</td><td>ANUJ 6160</td><td></td></tr><tr><td>מיישרת מסכה</td><td>Karl Suss</td><td>MJB4</td><td></td></tr><tr><td>Photoresist</td><td>Shipley a Rohm & חברת האס</td><td>S1813</td><td></td></tr><tr><td>מפתח</td><td>Shipley a Rohm & חברת האס</td><td>MF319</td><td></td></tr><tr><td>פרוסת סיליקון</td><td>E-Light Technology Inc</td><td>12/0801</td><td></td></tr><tr><td>מצע זכוכית</td><td>CORNING</td><td>1737</td><td>P-type / בורון</td></tr></tbody></table>

סינתזה ואפיון של c-הציר הגבוה zno thin film ידי פלזמה משופרת מערכת הפקדת כימית החמקן וuv גלאי אור יישומה

Synthesis and Characterization of High c-axis ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System and its UV Photodetector Application

במחקר זה, תחמוצת אבץ (ZnO) סרטים דקים עם ג -axis (0002) נטייה גבוהה מועדפת היו מסונתזים בהצלחה וביעילות על גבי מצעי סיליקון (Si) באמצעות טמפרטורות מסונתזים שונות באמצעות שיקוע כימי פלזמה משופרת מערכת (PECVD). ההשפעות של טמפרטורות שונות מסונתזים במבנה הגבישי, מורפולוגיות פני השטח ותכונות אופטיות נחקרו. עקיפת רנטגן דפוסים (XRD) הצביעו על כך שעוצמת השיא (0002) עקיפה התחזקה עם טמפרטורה מסונתזת הגדלת עד 400 מעלות צלסיוס עוצמת העקיפה של שיא (0002) הפכה בהדרגה חלשה מלווה עם מראה של (10-10) שיא עקיפה כמו הטמפרטורה המסונתזת עד עודף של 400 מעלות צלסיוס Photoluminescence RT הספקטרום (PL) הציג להקה-קצה ליד חזק (Nbe) פליטה נצפתה בסביבות 375 ננומטר ופליטה ברמה עמוקה זניחה (DL) ממוקמת בסביבות 575 und ננומטראה גבוה ג -axis ZnO סרטים דקים. תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים סורקים פליטת שדה (FE-SEM) חשפו את פני השטח הומוגני ועם התפלגות גודל גרגר קטנה. הסרטים הדקים ZnO גם היו מסונתזים על גבי מצעי זכוכית באותם פרמטרים למדידת העברה. לצורך יישום אולטרה סגול גלאי אור (UV), הפלטינה interdigitated (Pt) סרט דק (עובי ~ 100 ננומטר) מפוברק באמצעות תהליך קונבנציונלי אופטי ליתוגרפיה ותדר רדיו (RF) המקרטעת magnetron. כדי להגיע למגע ohmic, המכשיר היה מרותק בנסיבות ארגון ב 450 C o על ידי מערכת מהירה חישול תרמית (RTA) במשך 10 דקות. לאחר המדידות שיטתיות, הנוכחי המתח (אני - V) עקומה של תמונה ותוצאות תגובת פוטוני והשעה הנוכחיות תלויה כהות הציגה היענות טובה ואמינה, המצביע על כך הגבוה ג -axis סרט דק ZnO הוא שכבת חישה מתאימהליישום גלאי האור UV.

ZnO (0002) סרטים דקים עם גבוה ג -axis נטייה העדיפה היה מסונתזים בהצלחה על Si מצעים באמצעות מערכת PECVD. פחמן דו חמצני (CO 2) וdiethylzinc (DEZn) שמשו כמבשרי חמצן ואבץ, בהתאמה. המבנה הגבישי של סרטים דקים ZnO התאפיין עקיפה X-ray (איור 4), מצביע על כך שהסרט הדק ZnO מסונתז בC o 400 עם השיא (0002) עקיפה החזקה. כאשר הטמפרטורה המסונתזת מוגברת עד 500 מעלות צלזיוס, השיא (0002) העקיפה נחלש מלווה עם מראה של (10-10) שיא עקיפה. במיוחד,...

הצענו שיטה לסינתזה ישירה של סרט דק ZnO בציר c גבוה (0002) על ידי שקיעת אדים כימית משופרת בפלזמה. הסרט הדק ZnO המסונתז בשילוב עם אלקטרודה בין-דיגיטלית Pt שימש כשכבת חישה עבור גלאי פוטו אולטרה סגול, והראה ביצועים גבוהים באמצעות שילוב של התגובה והאמינות הטובה שלו.

סינתזה ואפיון של c-הציר הגבוה ZnO Thin Film ידי פלזמה משופרת מערכת הפקדת כימית החמקן וUV גלאי אור יישומה

In this study, zinc oxide (ZnO) thin films with high c-axis (0002) preferential orientation have been successfully and effectively synthesized onto ...

המטרה הכללית של פרוצדורה זו היא לסנתז שכבה דקה של תחמוצת אבץ בעלת ציר C גבוה באמצעות שיקוע כימי של אדי פאזה מועצם פלזמה, ולהשתמש בשכבה המסנתזת בשילוב עם אלקטרודה עם אצבעות משולבות מפלטינה כשכבת חישוף עבור התקן גלאי פוטו-אולטרה סגול. הדבר משיג ראשית על ידי שימוש במערכת שיקוע כימי של אדי פאזה מועצם פלזמה לסנתז את השכבה הדקה של תחמוצת האבץ בעלת ציר C גבוה על מצע סיליקון one oh oh תחת פרמטרי סנתזה אופטימליים. השלב השני הוא ייצור התבנית עם האצבעות המשולבות על פני השטח של השכבה הדקה של תחמוצת האבץ באמצעות ליתוגרפיה אופטית קונבנציונלית בחדר נקי.בשלב הבא, נעשה שימוש בהספטר של מגנטרון בתדר רדיו כדי להשקיע שכבת פלטינה דקה ומוליכה על גבי שכבת הזינק אוקסיד הדקה, ולאחר מכן הדגימה הוטבלה באצטון בתוך מכשיר ניקוי אולטרסוני. כדי להסיר את הפוטורזיסט, השלב הסופי הוא ביצוע תהליך חימום תרמי מהיר (rapid thermal annealing) להשגת ממשק מגע אומי בין אלקטרודת הפלטינה לבין שכבת הזינק אוקסיד הדקה. לבסוף, נעשה שימוש במדידת תגובת זרם פוטו רגעית כדי להראות תגובתיות מהירה ואמינות גבוהה תחת אור UV.היתרון המרכזי של טכניקה זו על פני שיטות קיימות, כגון שיקוע כימי של אדי חומרים (CVD) קונבנציונלי, הוא טמפרטורת סינתזה נמוכה יותר, אפשרות לתנאי יחס היבטי (aspect ratio) גבוה, אחידות פני שטח טובה, קצב שיקוע גבוה, ושליטה גבוהה באינטראקציה הכימית של מבנים בקנה מידה ננומטרי. טכניקת שיקוע כימי של אדי חומרים מועצמת בפלזמה זו מספקת תשתית להכנת תבנית ZI על מצעי סיליקון, וניתן ליישמה גם להיווצרות של חומרים פונקציונליים אחרים על מצעים רגישים יותר, כגון גרפן וחומרים שכבתיים דו-ממדיים אחרים על מצעי מיקה. ראשית, חתכו מצעי סיליקון בגודל 10 מילימטר על 10 מילימטר מוופר סיליקון SiO₂.השתמש במנקה אולטרסוני כדי לנקות את תשביות הסיליקון עם אצטון למשך 10 דקות, אתנול למשך 10 דקות ואיסופרופנול למשך 15 דקות. בסיום, שטוף את התשביות עם מים דאיוניים שלוש פעמים. לאחר מכן, ייבש את התשביות בעזרת אקדח חנקן.בשלב הבא, קבעו את מרחק העבודה בין אלקטרודת ראש המקלחת לבמה של הדגימה ל-30 millimeters. הניחו את התשתיות על במת הדגימה של תא התגובה כך שיהיו במרחק של שלושה centimeters מפתח הכניסה של ה-dathyl zinc. הפעילו את משאבת הסיבוב ופתחו בהדרגה את שסתומי השער ושסתום הפרפר.לאחר שלחץ הרקע של תא הריאקטור נמוך מ-30 mTor, יש לסגור את שסתומי השער ואת שסתום הפרפר המחובר למשאבה הסיבובית. לאחר מכן, פתח את משאבת הטורבו ואת שסתומי השער הרלוונטיים כדי להגיע לוואקום גבוה של 3*10⁻⁶ Tor. פילמנט מד הדליל (ion gauge) יודלק לצורך זיהוי הוואקום הגבוה.לאחר הגעה לתנאי הוואקום הדרושים, הפעל את בקר החום וחמם את במהי הדגימה לטמפרטורת הסינתזה. כאשר הטמפרטורה והלחץ מגיעים לתנאים הדרושים, סגור את משאבת הטורבו ולאחר מכן פתח בו-זמנית את שסתומי השער ואת שסתום הפרפר המחוברים למשאבה הסיבובית. לאחר מכן, פתח את שסתומי כניסת הגז והפעל את בקר זרימת הגז של Argonne.זרימה של גז Argonne לקצב של 10 SCCM לתוך התא באופן סימולטני. הגדירו את לחץ התא ל-500 milato. הפעילו את מחולל ה-RF ואת רשת ההתאמה.לאחר מכן, הגדירו את הספק ה-RF ל-100 watts לצורך ניקוי פני השטח של הדגימה למשך 15 דקות. במקביל, הפלסמה הנוצרת בתא תהיה בצבע עופרת. לאחר ניקוי הדגימות, הנמיכו את הספק ה-RF ל-70 watts.הפעל את בקר גז הפחמן הדו-חמצני ואת שסתום כניסת הגז. לאחר מכן, הזרם פחמן דו-חמצני בקצב של 30 SCCM אל תוך התא. הגדר את לחץ העבודה ל-six tor.במקביל, צבע הפלזמה ישתנה ללבן. לאחר שלחץ התא יגיע ל-six tor, הזרים ארגון ברמה גבוהה כגז נשא בקצב של 10 SCCM להובלת dathyl zinc אל התא, ופתחו בו-זמנית את שסתומי הכדור המחוברים ל-dathyl zinc. במקביל, התחילו את הסינתזה של שכבות תחמוצת האבץ.במקביל, צבע הפלזמה ישתנה לכחול לאחר סינתזת שכבות תחמוצת האבץ. כבה את מחולל ה-RF, את שסתום הכדור של בקר החום, ואת כל בקרי זרימת הגז יחד עם שסתומי כניסת הגז. לאחר מכן, הוצא את הדגימה כאשר טמפרטורת משטח הדגימה תירד לטמפרטורת החדר.בשלב זה, הכניסו את דגימת הפלטינה ותחמוצת האבץ כפי שהיוצרה למערכת של התאנלה תרמית מהירה (RTA). השתמשו במשאבה המכנית ובשסתום השער כדי לשאוב את לחץ תא ה-RTA עד ל-20 mTorr. לאחר ההמתנה עד שהלחץ בתא יגיע ל-20 mTorr, זרימו גז ארגון לתא בקצב של 0.3 mL/s והגדירו את לחץ העבודה ל-5 Torr.לאחר מכן, הגדירו את קצב החימום ל-100 °C לדקה, והחזיקו את הדגימה ב-450 °C למשך 10 דקות. לאחר שהדגימה התקררה לטמפרטורת החדר, הוציאו אותה מתא התגובה. עקיפת קרני X מעידה כי לסרט שסונתז ב-400 °C היה שיא הדיפרקציה החזק ביותר של oh oh oh two כאשר הטמפרטורה עלתה ל-500 °C.פיסגות הדיפרקציה של המישור 002 נחלשו עם הופעתה של פיסגת הדיפרקציה 101-bar. ספקטרוסקופיית פליטה אופטית של C2 מעידה כי זוהו פיסגות פליטה עבור אבץ, חמצן, פחמן חד-חמצוני ומיני פירוק מסוימים של diethyl zinc. במהלך הסינתזה, תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים סורק (SEM) של הפליטה חושפות כי שכבות דקות של תחמוצת אבץ מראות מורפולוגיות פנים שונות בטמפרטורות סינתזה שונות.הסרט שסונתז ב-300 ו-400 מעלות צלזיוס מראה פליטה חזקה בקרבת פס הרצועה (near band edge emission) ופליטה זניחה מרמות עמוקות בספקטראלי הפוטו-לומינסנציה. בנוסף, פליטת קרבת פס הרצועה זזה לכיוון אורך גל קצר יותר עם עליית הטמפרטורה. מדידת הנחירה מראה כי לסרטי הזנכ Oxide הדקים שסונתזו ב-200, 300 ו-400 מעלות צלזיוס יש שקיפות טובה, עם נחירה ממוצעת בטווח הגלוי הגבוהה מ-80%. עקומות ה-IV הן סימטריות, מה שמשקף התנהגות מגע אומי מסוג MSM בין הסרט לבין אלקטרודת הפלטינה.גלאי פוטו-UV המשלב פלטינה עם תחמוצת אבץ מראה תגובתיות מהירה ואמינות גבוהה עם למעלה מחמישה מחזורי הדלקה וכיבוי במתח הדבייה של five volts. נתיב טכניקת השקיעה הכימית באדי חומרים בשימור פלזמה (PECVD) זה מספק לחוקרים בתחומי מדע החומרים והפיזיקה דרך ללמוד על חומרי בסיס אופטו-אלקטרוניים של תחמוצת אבץ המוצגים כאן עבור יישומים פוטנציאליים כגון גלאי פוטו-UV וחיישן רב-תפקודי. לאחר צפייה בסרטון זה, תגיעו להבנה טובה של האופן שבו ניתן לסנתז באופן מלא סנפירי תחמוצת אבץ באמצעות שקיעה כימית באדי חומרים בשימור פלזמה.ההרחבה הזו.

synthesis-characterization-high-c-axis-zno-thin-film-plasma-enhanced

Research

JoVE Journal

Engineering

הנדסה

אנו מתארים את השיטה הניסיונית להפקיד סרטים דקים תחמוצת nanostructured ידי תצהיר ליזר פעם שבריר שני (PLD) בנוכחות גז רקע. באמצעות שיטה זו אל מסומם ZnO סרטים (אזו), מקומפקטית לצורה היררכית כמו יערות ננו עץ, יכול להיות מופקד.

ייצור של ננו מהונדס תחמוצות שקופות לנהל בתצהיר ליזר פעם

כאן אנו מציגים פרוטוקול סינתזה Zn 1-x Mg x O / Cu 2 O heterojunctions ב-באוויר הפתוח בטמפרטורה נמוכה באמצעות בתצהיר שכבה אטומית מרחבית בלחץ אטמוספרי (AP-SALD) של Zn 1-x Mg x O על תחמוצת cuprous. כזה תחמוצות מתכת באיכות גבוהה קונפורמי ניתן לגדל על מגוון מצעים כולל פלסטיק בשיטה זולה וניתן להרחבה זו.

איכות heterojunction משופר ב Cu<sub&gt; 2</sub&gt; O מבוסס תאים סולריים באמצעות אופטימיזציה של לחץ האטמוספרה אטומי שכבת מרחבים שהופקדה<br /&gt; Zn<sub&gt; 1-x</sub&gt; Mg<sub&gt; x</sub&gt; O

כאן, אנו מכינים ולאפיין ננו ZnO / CdSSe היררכי דמוי עץ הרומן, שבו סניפים CdSSe גדלים על nanowires ZnO מיושר אנכית. Nanotrees וכתוצאה מכך הם חומר פוטנציאל המרת אנרגיית השמש והתקנים אופטו-אלקטרוניים אחרים.

סינתזה של המבנה ההיררכי ZnO / CdSSe Heterostructure Nanotrees

תחמוצת אבץ טורי מבנים בצורת מוטות הם מסונתז דרך בתצהיר אדים כימיים בסיוע תרסיס ללא השימוש של חלקיקי הזרז-זרע הפקיד מראש. שיטה זו היא מדרגית ותואמת סובסטרטים שונים על בסיס סיליקון, קוורץ או פולימרים.

תרסיס בסיוע בתצהיר אדים כימיים של תחמוצת מתכת מבנים: תחמוצת אבץ מוטות

כתב יד זה מתאר כיצד לעצב, הרכיבו יעיל SMPV1:PC הפוכה71מוניטור השמש תאים עם ZnO nanorods (NRs) גדל על שכבת זרע ZnO באל-מסטול (אזו) באיכות גבוהה. מיושר היטב באופן אנכי אוריינטציה ZnO NRs נספח מאפייני גבישי גבוהה. המרת כוח יעילות תאים סולריים יכולים להגיע 6.01%.

היטב מיושר אנכית מונחה ZnO Nanorod מערכים ויישומם ב הפוך קטן מולקולה תאים סולריים

הפרי באיכות גבוהה Schottky אנשי קשר הכרחי להשגת שער יעיל אפנון ב heterostructure השדה אפקט טרנזיסטורים (HFETs). אנו מציגים את מתודולוגיית ייצור ומאפיינים של דיודות Schottky על heterostructures BeMgZnO Zn-הקוטב/ZnO בגז בצפיפות גבוהה שני אלקטרונים תלת-ממדי (2DEG), מיוצרת על ידי פלזמה בסיוע קרן מולקולרית epitaxy על גן תבניות.

ייצור של דיודות Schottky על Heterostructure BeMgZnO/ZnO Zn-הקוטב גדלה פלזמה בסיוע קרן מולקולרית Epitaxy

גישה פשוטה, הדירים רב-תכליתי לסינתזה של ממברנות מסגרת מתכת-אורגנית polycrystalline intergrown, על מגוון רחב של יאומתו נקבובי ותומך שאינו נקבובי מוצג.

התגבשות electrophoretic של ממברנות זגוגית ביצועים גבוהים מסגרת מתכת-אורגני

מאמר זה מתאר את הצמיחה של הסרטים האפיציריים של Mg3n2 ו zn3N2 על mgo מצעים על ידי בסיוע פלזמה מולקולרי קרן הקורה עם N2 גז כמו מקור החנקן וניטור הצמיחה האופטית.

מולקולרית בסיוע מולקולרי הקרן הצמיחה הגידול של Mg3n2 ו Zn3n2 סרטים דקים

מוצגת טכניקת סינתזה להכנת ה-ZnCoS/ZnCdS המגיב לאור הנראה עם פוטו-קטליזטור במבנה גבישי תאום וטכניקת בדיקת תגובת הפוטו-רדוקס של הפעילות הפוטו-קטליטית והסלקטיביות שלו באבולוציה של H2 וייצור בנזלדהיד.

סינתזה והערכות ביצועים של ZnCoS/ZnCdS עם מבנה גביש תאום עבור פוטו-קטליזה רב-תכליתית של חמצון חיזור ביישומי אנרגיה

סיליקון polycrystalline סרט דק תאים סולריים על זכוכית מיוצרים על ידי הפקדת שכבות בורון וזרחן סיליקון מסוממים ואחריו פסיבציה, פגם גבישים ו metallisation. Plasmonic אור השמנה הוא הציג על ידי יצירת חלקיקים שמייצרת חברת על משטח סיליקון תא כתרים עם רפלקטור מתפזרת וכתוצאה מכך שיפור ~ פוטוני 45%.

סיליקון polycrystalline תאים סולאריים סרט דק עם plasmonic משופרת אור השמנה

למד לסנתז סרטי ZnO בעלי ציר c גבוה באמצעות PECVD ולייצור חיישן UV עם אלקטרודות פלטינה. השיטה מציגה תגובה מהירה ואמינות גבוהה לזיהוי קרינה אולטרה-סגולה.

סינתזה ואפיון של c-הציר הגבוה ZnO Thin Film ידי פלזמה משופרת מערכת הפקדת כימית החמקן וUV גלאי אור יישומה

גלה סרטונים נוספים