Bài thuyết trình Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron

Bài thuyết trình Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ Magnetron trình bày tổng quan màng ITO, phương pháp phún xạ magnetron; thực nghiệm các bước tạo màng, các phương pháp xác định tính chất của màng; kết quả khoảng cách bia đế, công suất phún xạ.

GVHD: TS Lê Trấn HVTH: Nguyễn Thanh Tú

Nghiên cứu chế tạo màng ITO bằng phương pháp phún xạ

Magnetron

Page  2

Nội dung

Các bước tạo màng Các phương pháp xác định tính chất của màng

Màng ITO Phương pháp phún xạ magnetron

Độ dày màng Khí oxi

Xử lý nhiệt sau khi phủ

Page  3

ITO: hỗn hợp của Indium oxide (In2O3 ) và Tin Oxide (SnO2),

Cơ chế dẫn điện: các electron dẫn sinh ra do có sự pha tạp donor hoặc do sự thiếu oxi trong cấu trúc màng

Có độ truyền qua cao ở vùng khả kiến và điện trở suất thấp Dùng làm điện cực trong suốt trong các loại màn hình, pin

mặt trời màng mỏng, OLED…

Màng ITO

Page  5

Ưu điểm của phương pháp phún xạ Magnetron

Nhiệt độ đế thấp, có thể xuống đến nhiệt độ phòng

Phương pháp có chi phí không cao

Có khả năng phủ màng trên diện tích rộng

Page  6

Phún xạ Magetron

Page  7

Một số đặc điểm của quá trình tạo màng

Áp suất nền trước khi tạo màng 4x10-6 torr

Áp suất khí làm việc điển hình khoảng 3 x

10-3 torr

Công suất phún xạ, áp suất làm việc,

nhiệt độ đế, thời gian phún xạ thay đổi tùy

theo yêu cầu

Hệ tạo màng mỏng

Univex 450

Page  9

Các phép đo xác định tính chất của màng

Phương pháp 4 mũi dò thẳng: đo điện trở mặt của màng

Phương pháp van der Pauw với máy HMS 3000: xác định nồng độ và độ linh động Hall của hạt tải

Phương pháp đo độ dày:bằng máy Stylus Dektak 6M

Phép đo nhiễu xạ tia X: xác định cấu trúc tinh thể trên máy Siemens D5

Phổ truyền qua trong vùng phổ 190 – 1100 nm được đo bằng máy UV-Vis Jasco V-530

Phổ truyền qua và phản xạ trong vùng hồng ngoại bước

sóng 0.65-1.8µm được đo bằng máy FTIR Bruker Equinox

55

Page  10

Page  14

3 Công suất phún xạ

Cực tiểu của điện trở

suất ở công suất

Page  16

4 Nhiệt độ đế

Khi tăng nhiệt độ đế

điện trở suất giảm

Page  17

4 Nhiệt độ đế

Page  18

4 Nhiệt độ đế

t > 150 0 C chuyển pha từ trạng thái vô định hình sang tinh thể

Page  21

5 Độ dày màng

d< 15 nm màng có cấu trúc vô định hình d~ 30 nm thì xuất hiện đỉnh (400) và đỉnh này luôn vượt trội các đỉnh khác

Page  22

5 Độ dày màng

d từ 300 - 600 nm là phù hợp vì tốt ở cả tính chất quang và điện

Page  25

7 Xử lý nhiệt sau khi phủ

Nhiệt độ ủ nhiệt phải lớn hơn 250 0 C nhỏ hơn 350 0 c để có tính chất điện tốt

Page  27

Kết luận

Áp suất Ar phún xạ 3 x 10 -3 torr, Công suất 50 W

Khoảng cách bia đế là 5 cm

Và độ dày trên 300 nm đến 600nm Nhiệt độ tinh thể hóa của màng ITO trên 150 0 c

Áp suất riêng phần oxi lớn hơn 10-5 torr luôn làm giảm độ dẫn điện hay tăng điện trở suất

Độ truyền qua quang học của màng ITO trên 80% trong vùng 0.4 - 0.7 µm

Độ phản xạ trên 90% ở bước sóng lớn hơn 3

µm

Page  28

Tài liệu tham khảo

1 Trần Cao Vinh (2008), Tạo màng dẫn điện trong suốt bằng phương pháp phún xạ

Magnetron, Luận án tiến sĩ vật lý quang học,

Trường ĐH KHTN-ĐHQG Tp.HCM

2 Cao Thị Mỹ Dung (2002), Tổng hợp màng trong suốt dẫn điện ITO trên đế thủy tinh

Page  29

Thanks for your attention !