Sintesi e caratterizzazione di alta c-asse ZnO film sottile da potenziato a plasma Chemical Vapor Deposition del sistema e la sua applicazione Rilevatori UV

Abbiamo offerto un metodo per sintetizzare direttamente un film sottile di ZnO ad alto asse c (0002) mediante deposizione chimica da vapore potenziata al plasma. Il film sottile di ZnO sintetizzato combinato con l'elettrodo interdigitato Pt è stato utilizzato come strato di rilevamento per fotorivelatori ultravioletti, mostrando prestazioni elevate grazie a una combinazione di buona reattività e affidabilità.

L'obiettivo generale di questa procedura è sintetizzare un film sottile di ossido di zinco ad alto asse C mediante deposizione chimica da vapore potenziata al plasma e utilizzare il film sintetizzato combinato con un elettrodo interdigitato in platino come strato di rilevamento per un dispositivo di fotorivelatore ultravioletto. Ciò si ottiene utilizzando prima un sistema di deposizione chimica da vapore potenziato al plasma per sintetizzare il film sottile di ossido di zinco dell'asse C alto su un substrato di silicio oh oh secondo i parametri di sintesi ottimali. Il secondo passo consiste nella produzione del modello interdigitato sulla superficie del film sottile di ossido di zinco mediante litografia ottica convenzionale in una camera bianca.

Successivamente, lo sputtering con magnetron a radiofrequenza viene utilizzato per depositare un sottile strato di platino conduttivo sulla parte superiore del film sottile di ossido di zinco, quindi il campione viene immerso nell'acetone in un pulitore a ultrasuoni. Per rimuovere il fotoresist, il passaggio finale consiste nell'eseguire un rapido processo termico, un processo di inginocchiamento per ottenere un'interfaccia di contatto omica tra l'elettrodo di platino e il film sottile di ossido di zinco. In definitiva, la misurazione della risposta della corrente fotografica in tempo reale viene utilizzata per mostrare una rapida reattività e un'elevata affidabilità sotto la luce UV.

Il vantaggio principale di questa tecnica rispetto ai metodi esistenti come la deposizione chimica convenzionale da vapore è la temperatura di sintesi più bassa, l'elevata condizione del rapporto di attesa disponibile, l'alto tasso di deposizione di infermità superficiale e la conversazione chimica delle strutture su scala nanometrica può essere altamente controllata. Questa attuale tecnica di definizione del vapore chimico potenziato al plasma fornisce un maestro per la preparazione del tema di dimensionamento ZI su substrati di silicio e può anche essere applicata alla formazione di altri materiali funzionali su substrati più problematici, come la ghinea e altri materiali stratificati bidimensionali su substrati di acari. Per prima cosa tagliate substrati di silicio da 10 millimetri per 10 millimetri da un wafer di silicio oh oh.

Utilizzare un pulitore a ultrasuoni per pulire i substrati di silicone con acetone per 10 minuti, alcol etilico per 10 minuti e isopropanolo per 15 minuti. Al termine, sciacquare tre volte i supporti con acqua deionizzata. Quindi asciugare i substrati con una pistola ad azoto.

Quindi, impostare la distanza di lavoro tra l'elettrodo del soffione e il tavolino del campione a 30 millimetri. Posizionare i substrati sul tavolino del campione della camera di reazione in modo che si trovino a tre centimetri dall'ingresso dello zinco datilico. Aprire la pompa rotativa e aprire gradualmente le valvole a saracinesca e la valvola a farfalla.

Dopo che la pressione di fondo della camera del reattore è inferiore a 30 millit per chiudere le valvole dell'andatura e la valvola a farfalla, che si collega alla pompa rotativa. Quindi aprire la pompa turbo e le relative valvole dell'andatura per raggiungere un vuoto elevato di tre volte 10 al meno sei tor. Il filamento del misuratore ionico si accenderà per rilevare l'alto vuoto.

Dopo aver raggiunto la condizione di vuoto necessaria, aprire il regolatore di calore e riscaldare lo stadio del campione alla temperatura di sintesi. Quando la temperatura e la pressione raggiungono le condizioni necessarie, chiudere la pompa turbo e quindi aprire contemporaneamente le valvole a saracinesca e la valvola a farfalla collegate alla pompa rotativa. Quindi, aprire le valvole di ingresso del gas e accendere il regolatore di flusso del gas Argonne.

Far fluire contemporaneamente il gas Argonne a 10 SCCM nella camera. Impostare la pressione della camera a 500 miglia. Accendi il generatore RF e la rete di corrispondenza.

Quindi impostare la potenza RF a 100 watt per lo spurgo della superficie del campione per 15 minuti. Allo stesso tempo, il plasma generato nella camera mostra un colore a piombo. Dopo aver spurgato i campioni, abbassare la potenza RF a 70 watt.

Accendere il controller del gas di anidride carbonica e la valvola di ingresso del gas. Quindi, far fluire l'anidride carbonica a 30 SCCM nella camera. Impostare la pressione di esercizio a sei tor.

Allo stesso tempo, il colore del plasma cambierà in bianco. Dopo che la pressione della camera raggiunge sei tor, l'Argonne ad alta purezza come gas di trasporto a 10 SCCM per trasportare lo zinco datilico nella camera e aprire contemporaneamente la valvola a sfera collegata allo zinco datilico. Allo stesso tempo, avviare la sintesi dei film di ossido di zinco.

Allo stesso tempo, il colore del plasma cambierà in blu dopo che i film di ossido di zinco sono stati sintetizzati. Sirium spegne il regolatore di calore della valvola a sfera del generatore RF e tutti i regolatori di flusso del gas insieme alle valvole di ingresso del gas. Quindi rimuovere il campione quando la temperatura dello stadio del campione si raffredda a temperatura ambiente.

A questo punto, posizionare il campione di ossido di platino e zinco fabbricato in un sistema di ricottura termica rapida o RTA. Utilizzare la pompa meccanica e la valvola dell'andatura per abbassare la pressione della camera RTA a 20 millitar. Dopo aver atteso fino a quando la pressione della camera raggiunge i 20 millitorr, fluire il gas argon a 0,3 millilitri al secondo nella camera e impostare la pressione di esercizio a cinque tor.

Quindi, impostare la velocità di riscaldamento a 100 gradi Celsius al minuto, annotare il campione a 450 gradi Celsius per 10 minuti. Dopo aver lasciato raffreddare il campione Anil a temperatura ambiente, rimuoverlo dalla camera. La diffrazione dei raggi X indica che il film sintetizzato a 400 gradi Celsius ha avuto il picco di diffrazione più forte quando la temperatura è aumentata a 500 gradi Celsius.

Il picco di diffrazione oh oh oh due è diventato più debole con la comparsa di una barra 1 0 1. Il picco di diffrazione in C 2 la spettroscopia di emissione ottica indica che sono stati rilevati picchi di emissione per zinco, ossigeno, monossido di carbonio e alcune specie di decomposizione di zinco datilico. Durante la sintesi, le immagini di microscopia elettronica a scansione di emissione rivelano che i film sottili di ossido di zinco mostrano diverse morfologie superficiali con diverse temperature sintetizzate.

Il film sintetizzato a 300 e 400 gradi Celsius mostra una forte missione tagliente vicino alla banda e una trascurabile missione di livellamento profondo negli spettri di fotoluminescenza. Inoltre, la missione spigolosa a banda vicina si sposta su una lunghezza d'onda bassa con l'aumentare della temperatura. La misurazione della trasmittanza mostra che i film sottili di ossido di zinco sintetizzati a 200, 300 e 400 gradi Celsius hanno una buona trasparenza con una trasmittanza visibile media superiore all'80%Le curve IV sono simmetriche e riflettono un comportamento di contatto omico MSM tra il film e l'elettrodo di platino.

Il fotorivelatore UV al platino combinato con l'ossido di zinco mostra una rapida reattività e un'elevata affidabilità con oltre cinque volte i cerchi di rotazione, accensione e spegnimento a una polarizzazione di cinque volt. Questo percorso della tecnica di deposizione chimica da vapore potenziato al plasma, il modo per i ricercatori nel campo della scienza dei materiali e della fisica di studiare questo ha presentato materiali di base esterni di zinco elettronico ottico per potenziali applicazioni come il fotorivelatore UV e il sensore multifunzionale. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come sintetizzare completamente le alette di ossido di collegamento mediante vapore chimico potenziato al plasma.

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