Ниобий оксида Пленки депонируется реактивного распыления: Влияние скорости кислородного потока

В методе реактивного распыления можно иметь тонкий контроль параметров, что позволяет депонировать дым оксида ниобия с различными стохиометрами и предпочтениями. Основным преимуществом этой техники является осаждение однородных паров с хорошей адгезией на больших площадях и при низкой себестоимости и низкой себестоимости производства. Важно обращать внимание на каждый шаг и не пропускать ни одного.

Понимание того, как обращаться с оборудованием и окончательный внешний вид паров помогает достичь хорошего осаждения. Начните с защиты поверхности субстрата тепловой лентой, оставляя 0,5 см одной стороны открытой. Депозит достаточно цинка порошок для покрытия области, которые будут выгравированы на верхней части подвергаются фтора тонкого оксида.

Затем медленно падение концентрированной соляной кислоты, пока все цинковый порошок потребляется реакции. Немедленно вымойте субстрат ионизированной водой. Удалите ленту.

И sonicate субстрат с мылом в течение 15 минут, а затем два раза в воде, ацетон, и изопропанол алкоголя. После фиксации субстрата через металлическую маску тени, поместите субстрат в распыляемую камеру. После герметизации камеры запустите механический насос и включите турбо-молекулярный насос.

Когда вакуум достигает 5 раз от 10 до отрицательных пяти торр, откройте систему охладителя воды и включите систему отопления субстрата. Установите температуру до 500 градусов по Цельсию, увеличиваясь на 100 градусов по Цельсию каждые пять минут, пока она не достигнет желаемого значения. Установите аргон до 40 SCCM, а кислород до трех стандартных кубических сантиметров в минуту.

Ввести аргон в камеру. И установить давление в пять раз 10 до отрицательного три торра, и радиочастоты до 120 Вт. Включите радиочастоту.

Используя поле impedance сопрягая для того чтобы настроить частоту по мере необходимости. Если плазма не начинается, увеличить давление медленно, пока она не достигнет в два раза 10 до отрицательных двух торр. Использование клапана ворот, который может быть открыт или закрыт, чтобы изменить скорость перекачки, чтобы установить давление.

Держите плазму на 120 Вт в течение 10 минут, чтобы очистить цель ниобия и удалить любой слой оксида присутствует на его поверхности. После стабилизации ввемите кислород в камеру, установите мощность РФ до 240 Вт и откройте затвор субстрата. Запустите осаждение и установите время осаждения, чтобы достичь окончательной толщины 100 нанометров.

Как только осаждение завершено, закройте затвор, выключите радиочастоту, закройте газы и уменьшите температуру субстрата. По мере того как температура субстрата достигает комнатной температуры, ввемите воздух для того чтобы восстановить окружающее давление перед отверстием камеры, и извлекать substrate. Для строительства солнечных батарей, защитить обе стороны субстрата с куском ленты и использовать спин пальто на 4000 оборотов в минуту в течение 30 секунд, чтобы депозит мезопорный слой диоксида титана на слой оксида ниобия.

Затем поместите субстрат в духовку в соответствии с указанной последовательностью потепления. Когда печь достигнет комнатной температуры, используйте спиновое покрытие, чтобы отставить два слоя йодида свинца в слой диоксида титана при 6000 вращениях в минуту в течение 90 секунд. Размещение субстрата на горячей пластине или 70 градусов по Цельсию в течение 10 минут после каждого осаждения.

После тепловой обработки, падение 300 миллилитров раствора йодида метиламмония на свинцовый йодид слоев и ждать 20 секунд, прежде чем спиннинг на 4000 оборотов в минуту в течение 30 секунд. В конце спина поместите субстрат на горячую тарелку в течение 10 минут при 100 градусах по Цельсию, прежде чем депонировать раствор Spiro OMetTAD поверх перовскитного слоя в спиновом пальто при 4000 вращениях в минуту в течение 30 секунд. Затем храните пленки в desiccator в воздухе на ночь, чтобы окисить Спиро OMetTAD.

На следующее утро, поцарапать перовскит фильм разоблачить FTO. Используйте теневую маску для депонировать золотой контакт в испарительной машине со скоростью 0,2 ангстрема в секунду, пока толщина не достигнет пяти нанометров, прежде чем увеличить скорость до одного ангстрема в секунду, чтобы получить 17 нанометров золотого контакта. Затем ячейка готова к тестированию.

В системе распыления скорость осаждения сильно зависит от скорости потока кислорода, уменьшаясь при увеличении потока кислорода. Например, с трех до четырех SCCM, есть выразительное снижение скорости осаждения. Когда кислород увеличен, от 4 до 10 SCCM однако тариф осаждения будет более менее pronounced.

Сформированная фаза оксида ниобия зависит от скорости потока кислорода, а для потоков менее трех диоксида SCCM ниобий является основной фазой формирования. Для потоков, равных или выше 3,5 SCCM, объем кислорода слишком высок, чтобы генерировать диоксид ниобия. Вместо этого пентоксид ниобия наблюдается в качестве основной фазы.

На снимках электронной микроскопии показаны нано-метрические сферические частицы пленок, депонированные в трех точках пять, четыре и 10 SCCM. В отличие от пленки, отложенной на три SCCM показывает листообразных частиц. Пленки, депонированные реактивным распылением в различных ставках потока кислорода, демонстрируют различные электрические свойства.

Проводимость пленок увеличивается при использовании трех СКМ кислорода. При увеличении скорости потока кислорода до трех точки пять, четыре или 10 SCCM, снижение проводимости наблюдается. Производительность перовскитных солнечных элементов также зависит от используемого оксида ниобия.

Как ячейка, сделанная с электронными слоями транспорта, отложенной в трех точках пять SCCM имеет лучшую производительность с самым высоким коротким течением замыкания. Не забудьте проверить, что все параметры правильно установлены перед началом осаждения пленок оксида ниобия. Пленки оксидов ниобия также может быть причиной того, что откладывая химические растворы.

Тем не менее, металл не позволяет осаждения различных стоихиометрии. Является ли развитие частей, который анализирует, как проводимость паров оксида ниобия влияет на производительность перовскитных солнечных элементов. Позаботьтесь при использовании химических веществ для перовскитных осаждений и не забудьте следовать всем правилам лабораторной безопасности.