Síntese e Caracterização de alta c-eixo ZnO Thin Film por Plasma aprimorado Chemical Vapor Deposition Sistema e sua Aplicação Photodetector UV

O objetivo geral deste procedimento é sintetizar um filme fino de óxido de zinco de alto eixo C por deposição de vapor químico aprimorada por plasma e usar o filme sintetizado combinado com um eletrodo interdigitado de platina como uma camada de detecção para um dispositivo detector de foto ultravioleta. Isso é feito primeiro usando um sistema de deposição de vapor químico aprimorado por plasma para sintetizar o filme fino de óxido de zinco de alto eixo C em um substrato de silício de um oh oh sob os parâmetros de síntese ideais. O segundo passo é fabricar o padrão interdigitado na superfície do filme fino de óxido de zinco por litografia óptica convencional em uma sala limpa.

Em seguida, a pulverização catódica de magnetron de radiofrequência é usada para depositar uma camada fina e condutora de platina na parte superior do filme fino de óxido de zinco e, em seguida, a amostra é imersa em acetona em um limpador ultrassônico. Para remover a fotorresistência, a etapa final é realizar um processo térmico rápido, ajoelhado para obter uma interface de contato ômica entre o eletrodo de platina e o filme fino de óxido de zinco. Em última análise, a medição de resposta de corrente de foto em tempo real é usada para mostrar uma responsividade rápida e alta confiabilidade sob a luz UV.

A principal vantagem desta técnica sobre os métodos existentes, como a deposição de vapor químico convencional, é a temperatura de síntese mais baixa, a condição de alta taxa de espera está disponível, a boa enfermidade da superfície, a alta taxa de deposição e a conversação química de estruturas em nanoescala pode ser altamente controlada. Esta presente técnica de definição de vapor químico aprimorada por plasma fornece um mestre para preparar o tema de dimensionamento de ZI em substratos de silício e também pode ser aplicada à formação de outros materiais funcionais em substratos mais inquietos, como guine e outros materiais em camadas bidimensionais em substratos de ácaros. Primeiro corte substratos de silício de 10 milímetros por 10 milímetros de um wafer de silício de um oh oh oh.

Use um limpador ultrassônico para limpar os substratos de silício com acetona por 10 minutos, álcool etílico por 10 minutos e isopropanol por 15 minutos. Quando terminar, enxágue os substratos com água deionizada três vezes. Em seguida, seque os substratos com uma pistola de nitrogênio.

Em seguida, defina a distância de trabalho entre o eletrodo do chuveiro e o estágio de amostra em 30 milímetros. Coloque os substratos no estágio de amostra da câmara de reação de modo que fiquem a três centímetros da entrada de datilzinco. Abra a bomba rotativa e abra gradualmente as válvulas gaveta e a válvula borboleta.

Depois que a pressão de fundo da câmara do reator for inferior a 30 milit para fechar as válvulas de marcha e a válvula borboleta, que se conecta à bomba rotativa. Em seguida, abra a bomba turbo e as válvulas de marcha relativas para atingir um alto vácuo de três vezes 10 elevado a menos seis tor. O filamento do medidor de íons será iluminado para detectar alto vácuo.

Depois de atingir a condição de vácuo necessária, abra o controlador de calor e aqueça o estágio da amostra até a temperatura de síntese. Quando a temperatura e a pressão atingirem as condições necessárias, feche a bomba turbo e, em seguida, abra as válvulas gaveta e a válvula borboleta conectadas à bomba rotativa simultaneamente. Em seguida, abra as válvulas de entrada de gás e ligue o controlador de fluxo de gás Argonne.

Flua simultaneamente o gás Argonne para 10 SCCM na câmara. Ajuste a pressão da câmara para 500 milato. Ligue o gerador de RF e a rede correspondente.

Em seguida, defina a potência de RF em 100 watts para purgar a superfície da amostra por 15 minutos. Ao mesmo tempo, o plasma gerado na câmara mostra uma cor de prumo. Depois de purgar as amostras, diminua a potência de RF para 70 watts.

Ligue o controlador de gás dióxido de carbono e a válvula de entrada de gás. Em seguida, flua o dióxido de carbono a 30 SCCM para a câmara. Defina a pressão de trabalho em seis tor.

Ao mesmo tempo, a cor do plasma mudará para branco. Depois que a pressão da câmara atinge seis, o fluxo de Argonne de alta pureza como gás transportador a 10 SCCM para transportar datil zinco para a câmara e abrir a válvula de esfera conectada ao datil zinco simultaneamente. Ao mesmo tempo, inicie a síntese dos filmes de óxido de zinco.

Ao mesmo tempo, a cor do plasma mudará para azul após a síntese dos filmes de óxido de zinco. Sirium desliga o controlador de calor da válvula de esfera do gerador de RF e todos os controladores de fluxo de gás junto com as válvulas de entrada de gás. Em seguida, remova a amostra quando a temperatura do estágio da amostra esfriar até a temperatura ambiente.

Neste ponto, coloque a amostra de óxido de zinco de platina fabricada em um sistema de recozimento térmico rápido ou RTA. Use a bomba mecânica e a válvula de marcha para bombear a pressão da câmara RTA para 20 militares. Depois de esperar até que a pressão da câmara atinja 20 militorr, flua gás argônio a 0,3 mililitros por segundo na câmara e ajuste a pressão de trabalho para cinco tor.

Em seguida, defina a taxa de aquecimento para 100 graus Celsius por minuto, e a amostra a 450 graus Celsius por 10 minutos. Depois de permitir que a amostra de Anil esfrie até a temperatura ambiente, remova-a da câmara. A difração de raios-X indica que o filme sintetizado a 400 graus Celsius teve o pico de difração mais forte quando a temperatura aumentou para 500 graus Celsius.

O pico de difração de dois oh oh oh tornou-se mais fraco com o aparecimento de uma barra de 1 0 1. O pico de difração de Oh em espectroscopia de emissão óptica C dois indica que foram detectados picos de emissão de zinco, oxigênio, monóxido de carbono e algumas espécies de decomposição de datilzinco. Durante a síntese, as imagens de microscopia eletrônica de varredura de emissão revelam que os filmes finos de óxido de zinco apresentam diferentes morfologias superficiais com diferentes temperaturas sintetizadas.

O filme sintetizado a 300 e 400 graus Celsius mostra uma forte missão nervosa próxima à banda e uma missão de nivelamento profundo insignificante nos espectros de fotoluminescência. Além disso, a missão nervosa de banda próxima muda para um comprimento de onda baixo com o aumento da temperatura. A medição da transmitância mostra que os filmes finos de óxido de zinco sintetizados a 200, 300 e 400 graus Celsius têm boa transparência com uma transmitância visível média superior a 80% As curvas IV são simétricas, refletindo um comportamento de contato ômico MSM entre o filme e o eletrodo de platina.

A platina combinada com o fotodetector UV de óxido de zinco mostra uma rápida responsividade e alta confiabilidade com mais de cinco vezes girando, ligando e desligando círculos em uma polarização de cinco volts. Este caminho da técnica de deposição de vapor químico aprimorado por plasma, o caminho para os pesquisadores no campo da ciência dos materiais e da física estudarem isso apresentou materiais de base externa de zinco eletrônico óptico para aplicações potenciais, como detector de fotos UV e o sensor multifuncional. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como sintetizar completamente as aletas de óxido de ligação por vapor químico aprimorado por plasma.

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