D iep dt5 SLIDE CONG NGHE NANO DHCNHN pdf

- Điện tử thứ cấp phát xạ từ catôt được gia tốc trong điện trường, chúng ion-hóa các nguyên tử khí, do đó tạo ra lớp plasma... iôn khí hiếm được tăng tốc dưới điện trường bắn phá bề mặt

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI

CÔNG NGHỆ NANO

KHOA ĐIỆN TỬ

CÁC PHƯƠNG PHÁP CHẾ TẠO MÀNG MỎNG

RF SPUTTERING

MAGNETON SPUTTERING

NỘI DUNG CỦA BÀI

+Dùng phối trở

kháng để tăng công

suất cũng như bảo vệ

dòng điện

+Bia bị bắn phá trong

cả 2 chu kì dương và

âm của HĐT

- Điện tử thứ cấp phát xạ từ catôt được gia tốc trong điện trường, chúng ion-hóa các nguyên

tử khí, do đó tạo ra lớp plasma

Bia (kích thước cỡ 2” hoặc 3”) : Được gắn vào một bản giải nhiệt Bản giải nhiệt được gắn vào cathode.

Đế Silicon Đế thủy tinh

Buồng chân không

MAGNETON SPUTTERING

+Dùng hiệu điện thế DC

hoặc xoay chiều

+Đặt từ trường dưới bia

vào bia nhiều hơn nhằm

giam hãm electron và các

ion giúp tăng va đập của

Ar+

+Bia bị bắn phá trong cả 2

chu kỳ dương và âm của

HĐT

S N N

N N

(b) (a)

(Kathod)

Đế (Athod)

Hệ magnetron phẳng và các đường sức từ trên bề mặt bia

BỢ PHẬN MAGNETION

Từ trường do một vịng nam châm bên ngồi bao quanh và khác cực với nam châm ở giữa Chúng được nối với nhau bằng một tấm sắt, cĩ tác dụng khép kín đường sức từ phía dưới

Cấu trúc của một số hệ Magnetron thông thường

iôn khí hiếm được tăng tốc dưới điện

trường bắn phá bề mặt vật liệu từ bia vật liệu, truyền động năng cho các nguyên

tử này bay về phía

đế và lắng đọng trên đế.

Bản chất quá trình phún xạ

- Quá trình phún xạ là quá trình truyền động năng

MAGNETON SPUTTERING

ƯU ĐIỂM:

+Dễ tạo các màng đa lớp nhờ tạo nhiều bia khác nhau

+Độ bám dính của màng lên đế cao(do động năng hạt lớn)

+Độ mấp mô bề mặt thấp

+Tính độ dày khá chính xác(tương đối hay bốc bay)

+Rẻ tiền,dễ thực hiện,khai triển đại trà

NHƯỢC ĐIỂM:

+Không thể tạo ra màng đơn tinh thể

+Không tạo được độ dày chính xác cao

+Các chất có hiệu xuất phún xạ khác nhau nên việc tổ hợp các bia tạo màng đa lớp cũng trở lên phức tạp

PPBB BẰNG XUNG LASER (pulsed-laser deposition)

+ Dùng chùm laser có xung cực

ngắn và công xuất lớn

ƯU ĐIỂM

+ Vật liệu làm bia rất đa

dạng và chỉ kích thước nhỏ

+Chiếu xuyên qua các vật

liệu trong suốt vào buồng

không mà không bị giảm năng

lượng

+Ion hóa các bia có năng

lượng ion hóa lớn

+Tạo được màng siêu

mỏng,siêu cứng chât lượng

+Khó kiểm soát được chính xác độ dày

+Bề mặt màng trên đế gồ gề

PP EPITAXY CHÙM PHÂN TỬ

+Đặt trong môi trường có công suất rất cao 10-9 Torr

+Tỉ lệ va chạm giữa các nguyên tử rất thấp,từng hạt sẽ đến và lắng đọng

trên đế

+Người ta thường dùng kĩ thuật nhiễu xạ phản xạ năng lượng

cao(RHEED)(kiểm soát quá trình mọc màn thông qua phổ nhiễu xạ điện

tử được ghi trực tiếp)

+Tốc độ phát triển màng 1um/h

Ảnh chụp thiết bị MBE tại William R Wiley Environmental Molecular Sciences Laboratory cho phép chế tạo các màng mỏng ôxit và gốm

Atomic structure of graphene

ỨNG DỤNG CỦA MÀNG MỎNG NHIỆT

Màng cách nhiệt chống nóng cho nhà kính

 Film chống nắng, cách nhiệt là sản phẩm công nghệ cao, dạng màng mỏng, trong suốt được tráng phủ nhiều lớp, tạo nên tính năng chống nắng, cách nhiệt độc đáo của Film.

 Film được dán trực tiếp lên kính nhờ một lớp keo dán đặc biệt.

 Có nhiều loại Film chuyên dùng cho nhà kính với màu sắc đa

dạng, loại bỏ 99% tia cực tím, 80% tia hồng ngoại, cản được từ 50-80% sức nóng của ánh nắng mặt trời.

Lớp phủ chắn nhiệt cho tuabin khí

Đây là những lớp phủ của gốm sứ

dẫn nhiệt thấp, áp dụng cho các thành phần kim loại dùng trong phần nóng của động cơ tuốc bin khí (máy phát điện, máy bay

lớp phủ chắn

nhiệt (TBC) đa tầng, với cấu trúc kim loại – gốm bao gồm

• một chất nền là hợp kim

• một lớp nhôm

• một lớp oxit

nhiệt (TGO)

• một lớp gốm.

MÀNG SIÊU DẪN NHIỆT ĐỘ CAO

Các nhà vật lí ở

Mĩ vừa chế tạo được chất siêu dẫn nhiệt độ cao mỏng nhất thế giới tồn tại

ở chiều dày một vài nguyên tử

Click to edit Master title style

Sử dụng một kĩ thuật gọi là mọc ghép chùm phân tử Họ đã chế tạo ra một màng “hai lớp”

Các nhà nghiên cứu nhận thấy khi họ pha tạp toàn bộ màng mỏng

nó không còn siêu dẫn nữa Tuy nhiên, khi họ pha tạp một mặt phẳng nhất định độ chuyển pha siêu dẫn thay đổi Điều này, họ nói, là bằng chứng cho thấy một mình mặt phẳng

đó là thiết yếu cho sự siêu dẫn nhiệt

độ cao.

Chất siêu dẫn chứa xen lớp arsenide sắt (màu cam và màu đỏ) và các ôxít kim loại hiếm (màu xanh và màu xám) Hợp chất sắt arsenide trở thành siêu dẫn ở nhiệt độ tương đối cao của 55 K, và các nhà nghiên cứu đang bắt đầu để giải mã cơ chế của siêu dẫn

MÀNG MỎNG THU NĂNG LƯỢNG NHIÊT MẶT

TRỜI

• Năng lượng nhiệt mặt trời là

một nguồn năng lượng không gian vô tận,

• Tuy nhiên, các hệ thống năng

lượng mặt trời nhiệt (năng động) hiện đang dùng là tương đối nặng khó khăn trong vận chuyển

thay thế cho các hệ thống năng lượng mặt trời với tấm thu nhiệt lỗi thời

Ban đầu làm thí nghiệm với diện tích 2m x 3m, được thiết kế và xây dựng bởi SRS Technologies, Inc

TRÊN ĐÂY LÀ BÀI THUYẾT

TRÌNH CỦA NHÓM CHÚNG