Name: Synthese en karakterisering van High c-as ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System en de UV Fotodetector Application (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2015-10-03T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 18 s
Description: Leer de synthese van hoog c-as ZnO dunne films via PECVD voor UV-fotodetector-toepassingen met platina-interdigitale elektroden. Deze methode biedt uitstekende responsiviteit en betrouwbaarheid.

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

playerTrialDesktop

Dit werk werd financieel ondersteund door het Ministerie van Wetenschap en Technologie en de National Science Raad van de Republiek China (contract nrs. NSC-101-2221 E-027-042 en NSC-101-2622 E-027-003-CC2). DH Wei dankzij de National Taipei University of Technology (TAIPEI TECH) voor de Dr. Shechtman Prize Award.

1. Voorbereiding van de ondergrond en reiniging <ol><li> Snijd 10 mm x 10 mm siliciumsubstraten van Si (100) wafer. </li><li> Snijd 10 mm x 10 mm glassubstraten. </li><li> Ultrasone reiniger aan het silicium en glassubstraten met aceton gereinigd door 10 min, 10 min alcohol, isopropanol en vervolgens gedurende 15 min. </li><li> Spoel de substraten met gedeïoniseerd (DI) water driemaal. </li><li> Föhnen de substraten met een stikstof pistool. </li></ol> 2. DEZn bereiding en conservering Opmerking: diethylzink (C 2 H 5) 2 Zn, ook wel DEZn, is een zeer pyrofoor organozinkverbinding bestaande uit een zink- centrum gebonden aan twee ethylgroepen. Werk nooit alleen bij gebruik DEZn. DEZn is zeer giftig en gevoelig voor de zuurstof en water, zeker niet aan de DEZn plaatsen in de buurt van het water. Draag altijd beschermende maskers en oogbescherming; Alle procedures worden uitgevoerd in de kap. Het belangrijkste is, moet ongebruikt DEZn be opgeslagen in een 5 o C omgeving. Opmerking: Voor het eerste gebruik van DEZn, volg stap 2. Zo niet, start het experiment van stap 3. <ol><li> Gebruik de spuit te trekken uit 30 ml DEZn uit de fles en dan injecteren in een beker geplaatst in een stalen cilinder. </li><li> Gebruik een gegalvaniseerde ijzeren pijp aan de stalen cilinder te verbinden met de reactiekamer. </li><li> Gebruik mechanische pomp en kogelkraan te pompen langs de stalen cilinder in een vacuüm omgeving (6 Torr). Opmerking: DEZn ernstig zal reageren met zuurstof, moet deze altijd in de vacuümomgeving. </li><li> Bewaar de ongebruikte DEZn in een 5 o C omgeving. </li></ol> 3. PECVD Kamer Voorbereiding en Synthese van ZnO Thin Films Opmerking: Het schema van plasma verbeterde chemische dampafzetting is in Figuur 1. <ol><li> Stel de werkafstand tussen douchekop elektrode en het monster podium van 30 mm. </li> &lt;li&gt; Plaats de substraten op de monstertafel van reactiekamer juiste locatie waar een 3 cm afstand van de DEZn inlaat. </li><li> Open de roterende pomp en geleidelijk open de poort kleppen en vlinderklep. </li><li> Wacht totdat de achtergrond druk van de reactor kamer lager is dan 30 mTorr. </li><li> Sluit de afsluiters en vlinderklep, die aansluit op de roterende pomp. </li><li> Open vervolgens de turbo pomp en relatieve poortkleppen hoog vacuüm van 3 x 10 -6 Torr bereiken. </li><li> Na het bereiken van de noodzakelijke vacuüm staat, opent het vuur controller en verwarm het monster podium om de synthese temperatuur (200, 300, 400, 500, en 600 o C voor verschillende experiment parameters). </li><li> Wanneer de temperatuur en de druk bereikt de noodzakelijke voorwaarde, sluit de turbo pomp en open de afsluiters en de vlinderklep die aansluit op de roterende pomp tegelijk. </li><li> Open vervolgens het gas inlaatkleppen en zet de argon gals stroom controller tegelijk. </li><li> Stromen de argon gas (0,167 ml / sec) in de kamer. </li><li> Stel de kamerdruk tot 500 mTorr. </li><li> Zet de RF (13,56 MHz) generator en matching-netwerk, stel dan de RF-vermogen van 100 W voor het spoelen van de monsters oppervlak gedurende 15 min. </li><li> Na het afronden van de zuivering van monsters, zet de RF-vermogen naar beneden tot 70 W. </li><li> Vervolgens zet de kooldioxidegas controller en gas inlaatklep. </li><li> Stroomt de kooldioxide (0,5 ml / sec) in de kamer. </li><li> Stel de werkdruk op 6 Torr. </li><li> Nadat de druk in de verbrandingskamer bereikt 6 Torr, stroomt de hoge zuivere argon als draaggas (0,167 ml / sec) voor de uitvoering diethylzink (DEZn) in de kamer en een open kogelkraan tegelijkertijd aangesloten op de DEZn. Tegelijkertijd, start de synthese van ZnO films. </li><li> Blijven de plasma synthese van ZnO films voor 5 min. </li><li> Nadat de ZnO films zijn gesynthetiseerd, seriatim de RF-generator, kogelkraan, warmte con uitschakelencontroller en alle gasstroom controllers, samen met gas inlaatkleppen. </li><li> Neem het monster wanneer het monster podium temperatuur afkoelen tot kamertemperatuur. Opmerking: De koelsnelheid is ongeveer 1,8 ° C / min. </li></ol> 4. Voorbereiding van de geïnterdigiteerde-achtig patroon op As-gesynthetiseerde ZnO Thin Film Opmerking: Het schema van lithografie proces is in Figuur 3. <ol><li> Gebruik een hete plaat om de als zodanig gesynthetiseerde ZnO monster bakken bij 150 ° C gedurende 10 min. </li><li> Plaats het monster op de spin coater, en vervolgens afzien van de vloeibare oplossing van fotolak (S1813) met 100 ul op de ZnO monster. </li><li> Voer de spin coater bij 800 rpm gedurende 10 seconden en vervolgens versneld tot 3000 rpm gedurende 30 seconden om een ​​gelijkmatige dunne laag te produceren. </li><li> Soft bake de fotoresist beklede ZnO monster bij 105 ° C gedurende 90 sec. </li><li> Na de soft-bakken, gebruikt UV-licht om de fotoresist gecoate monster trou blootgh een fotomasker door masker aligner. De belichtingstijd is 2 seconden en de stroom is 400 W. Opmerking. Het patroon van fotomasker ontworpen als interdigitated-achtige, dat is 0,03 mm breed en 4 mm lang (14 paren) en heeft een inter-elektrode-afstand van 0,15 mm zoals in figuur 2 is vermeldenswaard dat de totale fotogevoelige gebied is 84,32 mm 2 van de detector. </li><li> Na de belichting procedure, gebruik pincet om het monster clip, en vervolgens onder te dompelen in de verdunde ontwikkelaar (meng 50 ml ontwikkelaar en 150 ml gedemineraliseerd water) door acties van het slingeren van links naar rechts voor 35 s om de ontwikkelde monster te verkrijgen. </li><li> Spoel de ontwikkelde monster met DI-water en droog met stikstofgas. </li><li> Gebruik de optische microscoop om het patroon te controleren intact. Indien niet, gebruik aceton om het fotoresist te verwijderen en herhaal de stappen 4,2-4,7 totdat de perfecte patroon is verkregen. </li><li> Hard bak het monster bij 120 ° C gedurende 20 min. </li></ol><ol><li> Gebruik de RF magnetron sputtering systeem om een ​​dunne geleidende laag Pt (100 nm) op de bovenkant van de ontwikkelde monsterafzettings- voordat chemische lift-off procedure. </li><li> Stel de afstand tussen doel en substraat bij 13 mm. </li><li> Gebruik de mechanische pomp om een ​​ruwe vacuum van 5 mTorr bereiken. </li><li> Gebruik dan de turbo pomp naar een hoog vacuüm van 7 x 10 -7 Torr te verkrijgen. </li><li> Wachten tot de kamer van de hoog vacuüm bereikt, sluit de turbo pomp en vervolgens open de mechanische pomp. </li><li> Stromen de argon gas op 0,3 ml / sec in de kamer door mas stroomregelaar totdat de kamerdruk bereikt de werkdruk van 100 mTorr. </li><li> Zet de gelijkstroom (DC) ontladen voeding en zet de gelijkstroom bij 15 W voor sputteren Pt dunne laag elektrode op het monster gedurende 25 min. </li><li> Na de Pt-elektrode laag is afgezet door magnetron sputtering methode, neem het monster uit de kamer. </li><li> Dompel het monster in de aceton vloeibare chemische lift-off proces ultrasone reiniger aan de fotoresist te verwijderen. </li><li> Stel de reinigingstijd bij 1 min tot fotoresist grondig te verwijderen en verkrijgen van de in elkaar lijkende Pt-elektrode op de ZnO dunne film. </li></ol> 6. RTA proces <ol><li> Plaats de as-gefabriceerde Pt / ZnO monster in de RTA-systeem. </li><li> Gebruik de mechanische pomp en afsluiter te pompen beneden de RTA kamerdruk tot 20 mTorr. </li><li> Wacht totdat de druk in de verbrandingskamer bereikt 20 mTorr, stromen argongas bij 0,3 ml / sec in de kamer en stel de werkdruk van 5 Torr. </li><li> Vervolgens stelt u de verwarming tarief als 100 o C / min. </li><li> Vervolgens gloeien het monster bij 450 ° C gedurende 10 min. </li><li> Eenmaal gegloeid, wachten tot het monster afkoelt tot RT, neem dan uit de steekproef. </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>

De auteurs verklaren dat zij geen concurrerende financiële belangen hebben.

Kritische stappen en wijzigingen In stap 1, moeten de substraten grondig worden gereinigd en stap 1,3 tot 1,5 gevolgd om ervoor te zorgen dat er geen vet of organische en anorganische verontreinigingen op de substraten. Vet en organische en anorganische verontreinigingen op het substraatoppervlak wordt de hechting van de film aanzienlijk. Stap 2 is de belangrijkste behandeling voor het ZnO film bereidingsproces. DEZn is zeer giftig en reageert hevig met water en ...

ZnO is een veelbelovende breed-band-gap functioneel halfgeleidermateriaal vanwege de unieke eigenschappen zoals een hoge chemische stabiliteit, lage kosten, niet-giftigheid, laag vermogen drempel voor optisch pompen, brede directe bandafstand (3,37 eV) bij RT en grote exciton binding energie van ~ 60 meV 1-2. Onlangs hebben ZnO dunne films toegepast op vele toepassingsgebieden zoals transparant geleidend oxide (TCO) films, blauw lichtgevende inrichting, veldeffecttransistoren en gassensor 3-6. Anderzijds, ZnO is een kandidaatmateriaal aan indium tin oxide (ITO) vervangen vanwege indium en tin zijn zeldzaam en duur. Bovendien ZnO bezit hoge optische doorlaatbaarheid in het zichtbare golflengtegebied en de lage weerstand tegen ITO films 7-8. Dienovereenkomstig, fabricage, karakterisatie en toepassing van ZnO is uitgebreid gerapporteerd. Deze studie richt zich op de synthese van hoge c-as (0002) ZnO dunne films van een eenvoudig eend effectieve methode en de praktische toepassing ervan in de richting van een UV-fotodetector. De recente bevindingen onderzoeksrapport blijkt dat de hoge kwaliteit ZnO dunne film kan worden bereid door diverse technieken zoals sol-gel methode, radiofrequentie magnetron sputteren, metaalorganische chemische opdamping (MOCVD), enzovoort 9-14. Elke techniek heeft zijn voordelen en nadelen. Bijvoorbeeld, een belangrijk voordeel van sputteren afzetting die doelstelling materialen met een zeer hoog smeltpunt worden moeiteloos gesputterd op het substraat. In tegenstelling, het sputterproces is moeilijk te combineren met een lift-off voor het structureren van de film. In onze studie was de plasma versterkte chemische dampafzetting (PECVD) -systeem toegepast voor het synthetiseren van hoge kwaliteit c-as ZnO dunne films. Plasma bombardement is een sleutelfactor in het synthese proces dat de dunne film dichtheid verhogen en het ion ontleding reactiesnelheid 15 verhogen. InDaarnaast is de hoge groei en een groot oppervlak uniforme afzetting zijn andere onderscheidende voordelen voor PECVD techniek. Behalve de synthesetechniek, goede hechting op het substraat een weloverwogen kwestie. In vele onderzoeken is het c -vlak sapphire wijd gebruikt als het substraat voor hoge c synthetiseren -as ZnO dunne films omdat ZnO en saffier dezelfde hexagonale roosterstructuur. De ZnO werd gesynthetiseerd op saffiersubstraat vertoont ruwe oppervlakte morfologie en hoge overblijvende (defect-gerelateerde) carrier teweegbrengen vanwege de grote rooster misfits tussen ZnO en c -vlak saffier (18%) georiënteerd in de richting 16 in het vlak. Vergeleken met de saffiersubstraat, een Si-wafer is een veel gebruikte substraat voor de synthese ZnO. Si wafers zijn uitvoerig gebruikt in de halfgeleider industrie; en dus de groei van hoge kwaliteit ZnO dunne films op Si-substraten is zeer belangrijk en noodzakelijk. Helaas, de kristalstructuur en de thermische uitzettingscoëfficiënt tussen de ZnO en Si zijn duidelijk verschillend leidt tot verslechtering van de kristalkwaliteit. Over jaar hadden grote inspanningen gedaan om de kwaliteit van ZnO dunne films op Si-substraten te verbeteren met behulp van verschillende werkwijzen zoals ZnO bufferlagen 17, gloeien in verschillende gasatmosfeer 18, en passivering van het Si-substraat oppervlak 19. Deze studie succes een eenvoudige en doeltreffende methode geboden voor het synthetiseren hoge c-as ZnO dunne film op Si-substraten zonder bufferlaag of voorbehandeling. De proef resultaten bleek dat de ZnO dunne films bereid bij de optimale groeitemperatuur toonde de goede kristal en optische eigenschappen. De kristalstructuur, RF plasma samenstelling, oppervlaktemorfologie en optische eigenschappen van ZnO dunne films werden onderzocht met röntgendiffractie (XRD), optische emissie spectroscopie (OES) veldemissie scAnning elektronenmicroscoop (FE-SEM) en RT fotoluminescentie (PL) spectra, respectievelijk. Bovendien werd de transmissie van ZnO dunne films ook bevestigd en gerapporteerd. Het als zodanig gesynthetiseerde ZnO dunne film diende als sensorlaag UV fotodetector toepassing werd onderzocht in deze studie. De UV fotodetector heeft veel potentiële toepassingen in UV-monitoring, optische schakelaar, vlam alarm, en raketprogramma opwarming systeem 20-21. Er zijn vele soorten van fotodetectoren die hebben uitgevoerd zoals positieve intrinsieke negatieve (pin) modus en metaal-halfgeleider-metaal (MSM) structuren, waaronder ohmse contact en Schottky contact. Elk type heeft zijn eigen voor- en nadelen. Momenteel hebben MSM fotodetector structuren intensieve rente aangetrokken vanwege hun uitstekende prestaties in responsiviteit, betrouwbaarheid en respons en herstel tijd 22-24. De hier gepresenteerde resultaten tonen aan dat de MSM Geleidende modus werkteom ZnO dunne film gebaseerd UV fotodetector fabriceren. Zo&#39;n soort fotodetector toont typisch een goede responsiviteit en betrouwbaarheid aangeeft dat de hoge c-as ZnO dunne film is een geschikte laag voor detectie UV fotodetector.

<table><tbody><tr><td>RF voeding</td><td>ADVANCED ENERGY</td><td>RFX-600</td><td></td></tr><tr><td>Vlinderklep</td><td>MKS</td><td>253B-1-40-1</td><td></td></tr><tr><td>Massastroomregelaar</td><td>PROTEC INSTRUMENTS</td><td>PC-540</td><td></td></tr><tr><td>Drukregelaar</td><td>MKS</td><td>600 series&nbsp;</td><td></td></tr><tr><td>Verwarming</td><td>UPGRADE INSTRUMENT CO.</td><td>UI-TC 3001</td><td></td></tr><tr><td>Sputterpistool</td><td>AJA INTERNATIONAL</td><td>A320-HA</td><td></td></tr><tr><td>DEZn 1.5M</td><td>ACROS ORGANIC USA, New Jersey</td><td></td><td>ook wel Diethylzinc (C2H5)2Zn genoemd</td></tr><tr><td>Spin coater&nbsp;</td><td>SWIENCO</td><td>PW - 490</td><td></td></tr><tr><td>I-V meting</td><td>Keithley</td><td>Model: 2400</td><td></td></tr><tr><td>Fotogeleidende meting&nbsp;</td><td>Zelfgebouwd</td><td></td><td></td></tr><tr><td>UV lichtbron</td><td>Panasonic</td><td>ANUJ 6160</td><td></td></tr><tr><td>Maskeraligner</td><td>Karl Suss</td><td>MJB4</td><td></td></tr><tr><td>Fotoresist</td><td>Shipley a Rohm &amp; Haas company</td><td>S1813</td><td></td></tr><tr><td>Ontwikkelaar</td><td>Shipley a Rohm &amp; Haas company</td><td>MF319</td><td></td></tr><tr><td>Silicium wafer</td><td>E-Light Technology Inc</td><td>12/0801</td><td></td></tr><tr><td>Glas substraat</td><td>CORNING</td><td>1737</td><td>P-type / Boron</td></tr></tbody></table>

synthese en karakterisering van high c-as zno thin film by plasma enhanced chemical vapor deposition system en de uv fotodetector application

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

In deze studie hebben zinkoxide (ZnO) dunne films met een hoge c-as (0002) preferentiële oriëntatie met succes en doeltreffend gesynthetiseerd op silicium (Si) substraat via verschillende temperaturen bereid met plasma versterkte chemische dampafzetting (PECVD) systeem. De effecten van verschillende gesynthetiseerde temperaturen aan de kristalstructuur, oppervlaktemorfologie en optische eigenschappen onderzocht. De röntgendiffractie (XRD) patronen aangegeven dat de intensiteit van (0002) diffractiepiek werd sterker met toenemende temperatuur gesynthetiseerde tot 400 o C. De diffractie-intensiteit van de (0002) piek werd geleidelijk zwakker begeleiden met het uiterlijk van de (10-10) diffractiepiek als de gesynthetiseerde temperatuur tot meer dan 400 o C. De RT fotoluminescentie (PL) spectra vertoonden een sterke near-band-edge (NBE) emissie waargenomen bij ongeveer 375 nm en een verwaarloosbaar deep-level (DL) emissie ligt bij ongeveer 575 nm under hoge c -as ZnO dunne films. Veldemissie scanning elektronenmicroscoop (FE-SEM) beelden toonde het homogeen oppervlak met kleine korrelgrootteverdeling. De ZnO dunne films werden ook gesynthetiseerd op glassubstraten onder dezelfde parameters voor het meten van de transmissie. Ten behoeve van ultraviolet (UV) fotodetector toepassing, de in elkaar platina (Pt) dunne folie (dikte ~ 100 nm) vervaardigd via conventionele fotolithografische werkwijze en radiofrequentie (RF) magnetron sputteren. Om ohmse contact te komen, werd het apparaat onthard in argon omstandigheden bij 450 o C door snel thermisch gloeien (RTA) voor 10 min. Na de systematische metingen de stroom-spanning (I - V) curve van foto en donkerstroom en fotostroom tijdsafhankelijke respons resultaat vertoonde een goede responsiviteit en betrouwbaarheid aangeeft dat de hoge c-as ZnO dunne film is een geschikte sensorlaagUV fotodetector toepassing.

De ZnO (0002) dunne films met een hoge c-as voorkeursoriëntatie met succes gesynthetiseerd op het Si-substraat met de PECVD systeem. De kooldioxide (CO2) en diethylzink (DEZn) werden als zuurstof en zink precursors, respectievelijk. De kristalstructuur van ZnO dunne films werd gekenmerkt door röntgendiffractie (figuur 4), wat aangeeft dat de ZnO dunne film gesynthetiseerd bij 400 ° C met het sterkste (0002) diffractiepiek. Wanneer de gesynthetiseerde temperatuur verhoogd t...

We boden een methode aan om direct een hoge c-as (0002) ZnO dunne film te synthetiseren door middel van plasma-verbeterde chemische dampafzetting. De zo gesynthetiseerde ZnO dunne film gecombineerd met een Pt interdigitaal elektrode werd gebruikt als detectielaag voor een ultraviolette fotodetector, waarbij een hoge prestatie werd gezien door een combinatie van zijn goede responsiviteit en betrouwbaarheid.

Synthese en karakterisering van High c-as ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System en de UV Fotodetector Application

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

Het algemene doel van deze procedure is om een zinkoxide-dunne film met een hoge c-as te synthetiseren via plasma-ondersteunde chemische dampafzetting (PECVD) en de zo gesynthetiseerde film, in combinatie met een platina interdigitale elektrode, te gebruiken als detectielaag voor een ultraviolette fotodetector. Dit wordt bereikt door eerst een PECVD-systeem te gebruiken om de zinkoxide-dunne film met een hoge c-as op een siliciumdioxide-substraat te synthetiseren onder optimale syntheseparameters. De tweede stap is het aanbrengen van het interdigitale patroon op het oppervlak van de zinkoxide-dunne film middels conventionele optische lithografie in een cleanroom.Vervolgens wordt radiofrequent magnetron sputteren gebruikt om een dunne, geleidende platinalaag op de bovenkant van de zinkoxide-dunne film aan te brengen, waarna het monster in aceton in een ultrasoonreiniger wordt ondergedompeld. Om de fotolak te verwijderen, is de laatste stap het uitvoeren van een rapid thermal annealing-proces om een ohmse contactinterface te verkrijgen tussen de platina-elektrode en de zinkoxide-dunne film. Uiteindelijk wordt de realtime meting van de fotostroomrespons gebruikt om een snelle responsi

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

Research

JoVE Journal

Engineering

Techniek

We beschrijven de experimentele methode nanogestructureerde oxide dunne films te deponeren door nanoseconde gepulste laser depositie (PLD) in aanwezigheid van een achtergrondgas. Door deze methode Al gedoteerde ZnO (AZO) films, van compacte hiërarchisch gestructureerd als nano-boom bossen, worden gestort.

Fabricage van Nano-engineered transparante geleidende oxides door gepulste laser depositie

Hier presenteren we een protocol voor het synthetiseren Zn 1-x Mg x O / Cu 2 O heterojunctions in de open lucht bij lage temperatuur via luchtdruk ruimtelijke atomic layer deposition (AP-SALD) van Zn 1-x Mg x O op koperoxide. Dergelijke hoge kwaliteit conforme metaaloxiden kan worden geteeld op een verscheidenheid van substraten, waaronder kunststoffen door deze goedkope en schaalbaar methode.

Verbeterde Heterojunction Kwaliteit in Cu<sub&gt; 2</sub&gt; O-gebaseerde zonnecellen door het optimaliseren van de atmosferische druk Ruimtelijke Atomic Layer Afgezet<br /&gt; Zn<sub&gt; 1-x</sub&gt; Mg<sub&gt; x</sub&gt; O

Hier, we bereiden en karakteriseren van nieuwe boomachtige hiërarchische ZnO / CdSSe nanostructuren, waarbij CdSSe takken worden geteeld op verticaal uitgelijnd ZnO nanodraden. De resulterende nanotrees een potentiële materialen voor zonne-energie conversie en andere opto-elektronische inrichtingen.

Synthese van Hierarchical ZnO / CdSSe heterostructuur Nanotrees

In kolomvorm zinkoxide structuren in de vorm van staven worden gesynthetiseerd via aerosol-bijgewoonde chemische damp afzetting zonder het gebruik van vooraf gedeponeerde katalysator-zaad deeltjes. Deze methode is schaalbaar en compatibel met verschillende ondergronden op basis van silicium, kwarts of polymeren.

Aerosol-bijgewoonde Chemical Vapor Deposition van metaaloxide structuren: zinkoxide staven

Dit manuscript wordt beschreven hoe om te ontwerpen en fabriceren van efficiënte omgekeerde SMPV1:PC71BM zonnecellen met ZnO nanostaafjes (NRs) gegroeid op een hoge kwaliteit Al-doped ZnO (AZOKLEURSTOFFEN) zaad laag. De goed uitgelijnde verticaal georiënteerde ZnO NRs tentoonstelling hoge kristallijne eigenschappen. Het omzettingsrendement van de macht van zonnecellen kan 6.01% bereiken.

Goed uitgelijnde verticaal georiënteerde ZnO nanostaafjes matrices en hun toepassing in omgekeerde kleine Molecule zonnecellen

Verwezenlijking van kwalitatief hoogwaardige Schottky contacten is noodzakelijk voor het bereiken van efficiënte gate modulatie in heterostructure veld effect transistors (HFETs). We presenteren de fabricage methodologie en de kenmerken van de dioden van de Schottky op Zn-polaire BeMgZnO/ZnO Heterostructuren met hoge dichtheid twee dimensionale electron gas (2DEG), geteeld door moleculaire straal plasma-bijgewoonde epitaxie op GaN sjablonen.

Fabricage van Schottky Diodes op Zn-polaire BeMgZnO/ZnO Heterostructure gegroeid door moleculaire Beam Plasma-bijgewoonde epitaxie

Een eenvoudige, reproduceerbare en veelzijdige aanpak voor de synthese van intergrown, polykristallijne metaal-organische kader membranen op een breed scala van ongewijzigde poreuze en niet-poreuze ondersteunt wordt gepresenteerd.

Elektroforetische kristallisatie van ultradunne High-performance metaal-organische kader membranen

Dit artikel beschrijft de groei van epitaxiale films van mg3n2 en Zn3n2 op MgO substraten door plasma-geassisteerde moleculaire straal epitaxy met N2 gas als de stikstofbron en optische groei monitoring.

Plasma-geassisteerde moleculaire straal epitaxy groei van mg3n2 en Zn3n2 dunne films

Een synthesetechniek voor de bereiding van de zichtbaar-licht-responsieve ZnCoS/ZnCdS met fotokatalysator met dubbele kristalstructuur en de fotoredoxreactietesttechniek van zijn fotokatalytische activiteit en selectiviteit in H2-evolutie en benzaldehydeproductie wordt gepresenteerd.

Synthese en prestatie-evaluaties van ZnCoS/ZnCdS met dubbele kristalstructuur voor multifunctionele redox-fotokatalyse in energietoepassingen

Polykristallijn silicium dunne-film zonnecellen op glas worden vervaardigd door afzetting van boor en fosfor gedoteerd silicium lagen gevolgd door kristallisatie, defect passivering en metallisatie. Plasmonische licht-trapping wordt ingeleid door de vorming van Ag nanodeeltjes op de silicium celoppervlak afgedekt met een diffuus reflector resulteert in ~ 45% fotostroom toebehoren.

Polykristallijn silicium dunne-film zonnecellen met plasmonische-enhanced Light-trapping

Leer de synthese van hoog c-as ZnO dunne films via PECVD voor UV-fotodetector-toepassingen met platina-interdigitale elektroden. Deze methode biedt uitstekende responsiviteit en betrouwbaarheid.

Synthese en karakterisering van High c-as ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System en de UV Fotodetector Application (Video) | JoVE Journal

Synthese en karakterisering van High c-as ZnO Thin Film by Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition System en de UV Fotodetector Application

Meer video's verkennen