Reaktif Püskürtme Ile Yatırılan Niyöyum Oksit Filmler: Oksijen Akış Hızının Etkisi

Reaktif püskürtme tekniğinde, niyobyum oksit dumanının farklı stokiyometre ve tercihlerle birikmesine olanak tanıyan parametrelerin ince bir kontrolü ne olabilir. Bu tekniğin en büyük avantajı, homojen dumanların geniş alanlar üzerinde iyi yapışma ve düşük maliyetle ve düşük üretim engelleriyle birikmesidir. Her adıma dikkat etmek ve herhangi bir atlamak değil önemlidir.

Ekipman Ve dumanın son görünümünü işlemek için nasıl fark iyi bir ifade elde etmek için yardımcı olur. Bir tarafı açıkta bırakarak, bir termal bant ile substrat yüzeyini koruyarak başlayın. Maruz kalan florür ince oksit üstüne kazınacak alanı kapsayacak kadar çinko tozu yatırın.

Sonra yavaş yavaş tüm çinko tozu reaksiyon tarafından tüketilen kadar konsantre hidroklorik asit bırakın. Hemen iyonize su ile substrat yıkayın. Kaseti çıkarın.

Ve 15 dakika boyunca sabun ile substrat sonicate, su, aseton iki kez takip, ve izopropanol alkol. Bir metal gölge maskesi ile substrat sabitleme sonra, püskürtme odasına substrat yerleştirin. Hazneyi mühürledikten sonra, mekanik pompayı çalıştırın ve turbo moleküler pompayı açın.

Vakum negatif beş torr beş kez 10 ulaştığında, su soğutucu sistemi açın ve substrat ısıtma sistemi açın. Sıcaklığı 500 dereceye ayarlayın, istenilen değere ulaşana kadar her beş dakikada bir 100 santigrat derece artırın. Argon'u 40 SCCM'ye, oksijeni de dakikada üç standart santimetreküpe ayarlayın.

Odaya argon getirin. Basıncı negatif üç torr'a beş kat 10'a, radyo frekansını da 120 watt'a ayarlayın. Radyo frekansını aç.

Frekansı gerektiği gibi ayarlamak için empedans eşleştirme kutusunu kullanma. Plazma başlamazsa, negatif iki torr iki kez 10 ulaşana kadar yavaş yavaş basıncı artırın. Basıncı ayarlamak için pompalama hızını değiştirmek için açılabilir veya kapatılabilir bir kapı vanası kullanarak.

Plazmayı 10 dakika boyunca 120 watt'ta tutun ve yüzeyinde bulunan oksit tabakasını temizleyin. Stabilizasyondan sonra, oksijeni odaya tanıtın, RF gücünü 240 watt'a ayarlayın ve substrat deklanşöre açın. 100 nanometre lik son kalınlığa ulaşmak için biriktirme süresini başlatın ve biriktirme süresini ayarlayın.

İfade tamamlanır tamamlanmaz, deklanşörü kapatın, radyo frekansını kapatın, gazları kapatın ve substrat sıcaklığını düşürün. Substrat sıcaklığı oda sıcaklığına ulaştığında, odayı açmadan ve substrat çıkarmadan önce ortam basıncını yeniden kurmak için hava tanıtın. Güneş pili yapımı için, bir bant parçası ile substrat her iki tarafı korumak ve niobium oksit tabakası üzerine bir mesoporous titanyum dioksit tabakası yatırmak için 30 saniye boyunca dakikada 4.000 rotasyonbir spin coater kullanın.

Daha sonra substratı belirtilen ısınma sırasına göre fırına yerleştirin. Fırın oda sıcaklığına ulaştığında, 90 saniye boyunca dakikada 6.000 dönüşte titanyum dioksit tabakasına iki kat kurşun iyodür biriktirmek için spin coater'ı kullanın. Her bir adede battıktan sonra 10 dakika boyunca bir sıcak plaka veya 70 santigrat derece üzerine substrat yerleştirerek.

Isıl işlemden sonra, kurşun iyodür katmanları üzerine 300 mililitre metilamonyum iyodür çözeltisi bırakın ve dakikada 4,000 dönüşte 30 saniye dönmeden önce 20 saniye bekleyin. Spinin sonunda, 100 santigrat derecede 10 dakika sıcak bir tabla üzerine substrat yerleştirin, 30 saniye boyunca dakikada 4, 000 rotasyonlarda spin coater'da spiro OMetTAD çözeltisini perovskit tabakasının üzerine yatırmadan önce. Daha sonra Spiro OMetTAD okside etmek için havada bir gecede desiccator filmler saklayın.

Ertesi sabah, FTO ortaya çıkarmak için perovskit filmi çizik. Kalınlığı beş nanometre ulaşana kadar saniyede 0,2 angstroms oranında bir buharlaştırıcı makinede altın temas yatırmak için bir gölge maskesi kullanın, altın temas 17 nanometre elde etmek için saniyede bir angstrom oranını artırmadan önce. O zaman hücre test edilmeye hazır.

Püskürtme sisteminde, biriktirme hızı oksijen akışı ndan güçlü bir şekilde etkilenir ve oksijen akışı arttığında azalır. Örneğin, üç ila dört SCCM arasında, biriktirme hızında anlamlı bir düşüş vardır. Oksijen artırıldığında, dört ten 10 SCCM ancak biriktirme oranı daha az belirgin hale gelir.

Oluşan niyyon oksit fazoksijen akış hızına bağlıdır, ve az üç SCCM niyonyum dioksit akışları için oluşan ana fazdır. 3,5 SCCM'den eşit veya daha yüksek akışlarda oksijen hacmi niyonik dioksit üretmek için çok yüksektir. Bunun yerine niyonpentoksit ana faz olarak gözlenir.

Elektron mikroskopisi görüntüleri, üç nokta beş, dört ve 10 SCCM'de biriken filmlerin nano metrik küresel parçacıklarını göstermektedir. Buna karşılık film üç SCCM yatırılan levha şeklinde parçacıklar ortaya koymaktadır. Farklı oksijen akış hızlarında reaktif püskürtme ile biriken filmler farklı elektriksel özellikleri göstermektedir.

Üç SCCM oksijen kullanıldığında filmlerin iletkenliği artar. Oksijen akış hızı üç nokta beş, dört veya 10 SCCM artırıldığında, iletkenlik bir azalma gözlenir. Perovskit güneş hücrelerinin performansı da kullanılan niyofyum oksit bağlıdır.

Üç noktada nisbeten elektron taşıma katmanları ile yapılan bir hücre olarak beş sccm en yüksek kısa devre akımı ile en iyi performansa sahiptir. Niyofyum oksit filmlerinin birikimine başlamadan önce tüm parametrelerin doğru şekilde ayarlıp ayarlılmadan önce olup olmadığını kontrol etmeyi unutmayın. Niobium oksitler filmler de neden kimyasal çözeltiler erteleyen olabilir.

Ancak, metal farklı stoiyometri birikimine izin vermez. Niyofyum oksit dumanlarının iletkenliğinin perovskit güneş hücrelerinin performansını nasıl etkilediğini analiz eden parçaların geliştirilmesidir. Perovskit birikimi için kimyasalları kullanırken dikkatli olun ve tüm laboratuvar güvenlik kurallarına uyun.