Crecimiento de películas delgadas en solución a baja temperatura asistido por microondas

El cine tiene una amplia gama de aplicaciones técnicas.
El ensamblaje de la película a partir de átomos en la fase líquida es esencialmente un proceso no-
Fenómenos de equilibrio controlados por la competencia entre la termodinámica y la dinámica.
Aquí demostramos que la energía de microondas puede ayudar a ensamblar átomos directamente en películas delgadas a una temperatura mucho más baja que los procesos convencionales, lo que puede hacer que el plástico...
Basado en la electrónica.
Los resultados experimentales y de simulación electromagnética demuestran que, si bien existen diferencias entre el tamaño del sustrato y la longitud de onda de las microondas, el campo de microondas puede interactuar selectivamente con la capa conductora del sustrato.
Las interacciones de microondas provocan la absorción local de energía, el calentamiento y la posterior nucleación y crecimiento de la película necesaria.
Las simulaciones EMC muestran una coherencia significativa con los experimentos y se utilizan para comprender las propiedades físicas de las interacciones de microondas y para determinar las condiciones para mejorar la uniformidad de la película.
Estas películas se pueden modelar y cultivar sobre diferentes sustratos, lo que permite su uso en una amplia gama de aplicaciones.
Óxido de estaño (ITO)
El sustrato de vidrio recubierto y la conductividad σ ~ 10 m/s/m se adquieren de Nanocs (Nueva York, NY).
Cortar de un cuadrado de 1 cm² a 1 cm².
Baja conductividad (σ ~ 10⁻²⁰⁰⁵ S/m)
Los sustratos de vidrio recubiertos con ITO están equipados con InO: SnO de 3 pulgadas (10-2005 % en peso de SnO).
Objetivo de pulverización catódica (99.
Kurt J. pureza 99%empresa Lesker).
La película de ITO se cultiva a partir de una fuente de alimentación de RF de 75 W con una presión de trabajo de Ar de 3 mmtorr y una presión básica de 8.
75 × 10 Torr 60 min.
En un proceso típico, la capa de ITO es 75% de-
Agua ionizada, 20% de HCl y 5% de HNO₃.
Y luego con de-
Ionizar el agua y limpiarla mediante ultrasonidos continuos en detergente.
En la corriente de nitrógeno, el agua, la acetona y la acetona, que están ionizadas, finalmente se secan.
Película de Al depositada (σ ~ 10²⁰⁰⁵ S/m)
Sobre un sustrato de vidrio limpio, obtenido mediante un proceso de evaporación térmica, se utiliza un alambre de aluminio de alta pureza en un vacío de aproximadamente 10 Tors (99,9995%).
Colgando de una cesta de tungsteno
Mediante el control de la corriente y el tiempo de deposición, se logra controlar el espesor de la película de Al a 15 nm.
También se realizaron algunos experimentos con ITO.
Sustrato de PET recubierto con nanocristales (
Conductividad σ ~ 10 m/s/m). Un sol-
Como se informó anteriormente, se preparó una solución en gel a base de ácido tetramínico de N-titanio.
En general, sol-5 ml-
20 ml de gel y alcohol Sigan (TEG)
En el recipiente de cuarzo de 80 ml diseñado para 2.
Un reactor de microondas Dongpa Synthos 3000 de 45 GHz.
El sustrato se coloca en una cesta de vidrio de diseño personalizado, y la cesta de vidrio queda suspendida en la parte superior del contenedor.
La mayoría de los experimentos se realizan sobre sustratos alineados verticalmente, pero también hay experimentos que se realizan sobre sustratos alineados horizontalmente.
Para garantizar una mezcla eficiente y un sellado adecuado del recipiente, se añadió una varilla mezcladora.
A continuación, el recipiente se coloca sobre el rotor (
Hasta 8 barcos a la vez)
Gire sobre el plato giratorio para que la radiación de microondas sea uniforme.
La velocidad de calentamiento, la temperatura y el tiempo de reacción son diferentes.
La temperatura se mide mediante un sensor infrarrojo instalado en cada recipiente.
Después de la reacción, la solución se enfrió a temperatura ambiente y la película de TiO resultante se desprendió.
Ionizar el agua, la acetona y el etanol para eliminar impurezas como el TEG.
En este trabajo también se utilizó el microondas Anton Pal Monowave.
En recipientes de vidrio y SiC de 10 ml, ITO-
Los sustratos de vidrio revestidos se cuelgan en la parte superior de la embarcación mediante una cesta hecha a medida, sujeta a la cubierta del barco con cinta de teflón.
La temperatura de reacción se mide directamente en la solución de crecimiento mediante un termómetro sumergido en el interior del tubo.
En estas reacciones, el termómetro se sitúa directamente detrás del sustrato de vidrio.
En unos 3 minutos, la temperatura sube a 160 °C y se mantiene así durante 60 minutos.
En el interior se ofrecen más detalles.
Incidencia de barrido X
Difracción de rayos X de incidencia rasante (GIXRD)
El experimento se realizó con difracción de Rigult IV operada en haces paralelos (PB).
Modo que utiliza radiación CuKα a 40 kV y 44 mA (λ = 1,54 Å)
En el rango de 2 theta de 20 a 80°, en 0 pasos.
02° y ángulo rasante 0,5°.
Fotografías de microscopio electrónico de barrido (MEB)
El Fei Guangda 650 se ha utilizado para la observación mediante microscopio electrónico de barrido.
Espesor de la película obtenido por Cross
Imágenes SEM segmentadas.
Microscopio de fuerza atómica (AFM)
La imagen fue tomada con el microscopio de fuerza atómica Agilent 5500.
Microscopio de fuerza atómica conductivo (C-AFM)
La información de contacto de la imagen es conductiva (
Silicio recubierto de aluminio)
La punta y 3 µV aplican una polarización eléctrica a la superficie de la muestra.
Por lo tanto, el circuito dentro del AFM puede medir la corriente que fluye cuando la punta está en contacto con la superficie de la muestra. Aquí, usamos C-
Al mismo tiempo, mapea la imagen AFM del terreno de microondas.
Películas delgadas de TiO cultivadas con regiones donde cambia la conductividad.
Microscopio electrónico de transmisión con escaneo de baja magnificación (STEM)
La imagen se obtuvo con la Hitachi S-5500.
Microscopía electrónica de transmisión de alta resolución (TEM)
La imagen se obtuvo con una cámara JEOL 20f y funcionó durante 200 mil electronvoltios.
Para el análisis STEM y TEM, se raspó una porción de 5 mm x 5 mm de la película de TiO del sustrato de ITO y luego se dispersó en acetona mediante tratamiento ultrasónico durante 5 minutos.
Esta pequeña muestra suspendida, de igual tamaño, se recogió en una malla de carbono Lacey y se secó durante la noche al vacío.
Los espectros Raman obtenidos por el microscopio Raman Renishaw inVia se realizaron al 50% de 50 mw 514.
Excitación láser a 5 nm con un aumento de 50x en el objetivo.
Adquiera el microscopio óptico Nikon Eclipse ME600.
Conductividad de la película (ITO, metal)
Utilice cuatro-
Sistema de medición de conductividad de sonda que incluye Lucas Signatone de cuatro vías.
Cabezal de sonda puntual y soporte combinados con la mesa de fuentes Keithley 2400.
Acelerar la frecuencia usando la transformada rápida de Fourier-integral de dominio-
El sustrato de vidrio se modela como un solucionador de ecuaciones diferenciales para materiales dieléctricos ideales no destructivos, y la capa de ITO se modela como imperfecta (pero buena).
Conductor, como solución líquida con un medio de pérdida, como recipiente de cuarzo para otro medio no destructivo y como reactor de microondas que contiene una cavidad de un rotor con una pared conductora perfecta.
Rollo híbrido
La fórmula de la ecuación integral de superficie se utiliza para calcular los campos de microondas en diferentes posiciones del rotor, y estos campos se procesan para obtener la energía absorbida en diferentes posiciones del modelo;
Se presenta en detalle la ecuación de control y su solución numérica.