выращивание тонких пленок в растворе при низкой температуре с использованием микроволнового излучения

Существует широкий спектр технических применений кинопленки.
Сборка пленки из атомов в жидкой фазе по сути является не-
Явления равновесия определяются конкуренцией между термодинамикой и динамикой.
В данной работе мы демонстрируем, что микроволновая энергия может способствовать непосредственной сборке атомов в тонкие пленки при гораздо более низкой температуре, чем при традиционных процессах, что может сделать пластик...
Основано на электронике.
Результаты экспериментальных исследований и электромагнитного моделирования показывают, что, несмотря на различия в размере подложки и длине волны микроволнового излучения, микроволновое поле может избирательно взаимодействовать с проводящим слоем на подложке.
Взаимодействие микроволнового излучения приводит к локальному поглощению энергии, нагреву и последующему зарождению ядра и росту необходимой пленки.
Результаты моделирования методом электромагнитной совместимости демонстрируют значительную согласованность с экспериментами и используются для понимания физических свойств взаимодействия микроволнового излучения, а также для определения условий улучшения однородности пленки.
Эти пленки можно формировать и выращивать на различных подложках, что позволяет использовать их в широком спектре применений.
Оксид олова (ITO)
Покрытие для стеклянной подложки и проводимость σ ~ 10 м/с/м приобретены у компании Nanocs (Нью-Йорк, штат Нью-Йорк).
Вырезать из квадрата 1 см² на квадрат 1 см².
Низкая проводимость (σ ~ 10 мкСм/м)
Стеклянные подложки с покрытием ITO оснащены 3-дюймовым слоем InO:SnO (10 × 2005 мас. % SnO).
Мишень для распыления (99.
Курт Ю. чистота 99% (фирма Lesker).
Пленка ITO выращивается при мощности источника ВЧ-излучения 75 Вт, рабочем давлении аргона 3 ммторр и базовом давлении 8.
75 × 10 Торр 60 мин.
В типичном технологическом процессе слой ITO дезактивируется на 75%.
Ионизированная вода, 20% HCl и 5% HNO₃.
А затем с де-
Ионизация воды и очистка с помощью непрерывного ультразвука в моющем средстве.
В потоке азота происходит окончательное высушивание ионизированной воды, ацетона и ацетона.
Нанесенная пленка Al (σ ~ 10u2005S/m)
На чистую стеклянную подложку, полученную методом термического испарения, наносится высокочистая алюминиевая проволока в вакууме около 10 Торс (99,9995%).
Подвешен на вольфрамовой корзине
Путем регулирования тока и времени осаждения толщина алюминиевой пленки поддерживается на уровне 15 нм.
Также были проведены некоторые эксперименты с использованием ITO.
ПЭТ-подложка, покрытая наночастицами (
Проводимость σ ~ 10 м/с/м). Углерод-
Как сообщалось ранее, был приготовлен гелевый раствор на основе тетраминовой кислоты N-титана.
В целом, раствор - 5 мл-
20 мл геля и спирт Sigan (TEG)
В кварцевой емкости объемом 80 мл, рассчитанной на 2.
Микроволновый реактор Dongpa 45 ГГц Synthos 3000.
Субстрат помещается в стеклянную корзину специальной конструкции, которая подвешивается в верхней части контейнера.
Большинство экспериментов проводится на подложках с вертикальной ориентацией, но также встречаются эксперименты, проводимые на подложках с горизонтальной ориентацией.
Для обеспечения эффективного перемешивания и герметизации контейнера был добавлен смесительный стержень.
Затем сосуд помещают на ротор (
(До 8 судов одновременно)
Поверните устройство на поворотном столе так, чтобы микроволновое излучение было равномерным.
Скорость нагрева, температура и время реакции различаются.
Температура измеряется инфракрасным датчиком, установленным на каждом контейнере.
После реакции раствор охлаждали до комнатной температуры, и полученную пленку TiO де-
Ионизация воды, ацетона и этанола позволяет удалить примеси, такие как ТЭГ.
В данной работе также использовалась микроволновая печь Anton Pal Monowave.
В контейнерах из карбида кремния (SiC) и стекла объемом 10 мл, ITO-
Покрытые стеклянные подложки подвешиваются на верхней части судна с помощью специальной корзины, привязанной к крышке корабля тефлоновой лентой.
Температура реакции измеряется непосредственно в растворе для роста с помощью термометра, погруженного внутрь пробирки.
В этих реакциях термометр располагается непосредственно за стеклянной подложкой.
Примерно через 3 минуты температура поднимается до 160 °C и держится на этом уровне в течение 60 минут.
Более подробная информация приведена внутри.
Частота встречаемости скользящего X
Дифракция лучей (GIXRD)
Эксперимент проводился с использованием дифракции rigultima IV в режиме параллельных пучков (ПП).
Режим с использованием излучения ЦУК α при напряжении 40 кВ и токе 44 мА (λ = 1,54 Å)
В диапазоне 2θ от 20 до 80°, без шагов.
0,2° и угол скольжения 0,5°.
Фотографии, полученные с помощью сканирующего электронного микроскопа (СЭМ).
Для наблюдений с помощью сканирующего электронного микроскопа использовался прибор Fei Guangda 650.
Толщина пленки, полученная методом Кросса.
Сегментированное изображение, полученное с помощью сканирующего электронного микроскопа.
Атомно-силовой микроскоп (АСМ)
Изображение было получено с помощью атомно-силового микроскопа Agilent 5500.
Проводящий АСМ (C-AFM)
Контактная информация на изображении является проводящей (
(кремний с алюминиевым покрытием)
Наконечник и напряжение 3 мкВ создают электрическое напряжение на поверхности образца.
Таким образом, схема внутри АСМ может измерять ток, протекающий при контакте наконечника с поверхностью образца. Здесь мы используем C-
Одновременно с этим отобразить на карте АСМ-изображение микроволнового рельефа.
Тонкие пленки TiO, выращенные с областями, где изменяется проводимость.
Трансмиссионный электронный микроскоп с маломасштабным сканированием (STEM)
Изображение получено на Hitachi S-5500.
Высокоразрешающая просвечивающая электронная микроскопия (ПЭМ)
Изображение было получено на микроскопе JEOL 20f, работавшем при напряжении 200 000 электронвольт.
Для анализа с помощью STEM и TEM участок пленки TiO размером 5 мм х 5 мм был соскоблен с подложки ITO, а затем диспергирован в ацетоне с помощью ультразвуковой обработки в течение 5 минут.
Полученная суспензия в виде небольшого равного по размеру образца была собрана на углеродной сетке Лейси и высушена в течение ночи под вакуумом.
Рамановские спектры, полученные с помощью рамановской микроскопии Renishaw inVia, были записаны при 50% от 50 мВт 514.
Лазерное возбуждение при длине волны 5 нм и увеличении мишени в 50 раз.
Приобретите оптический микроскоп Nikon Eclipse ME600.
Проводимость пленки (ITO, металл)
Используйте четыре
Система измерения проводимости с помощью зонда, включающая четырехзондовую систему Lucas Signatone.
Измерительная головка и кронштейн для точечного датчика в сочетании со столом Keithley 2400 Source.
Ускорение частоты с помощью быстрого интегро-преобразования Фурье в области
Стеклянная подложка моделируется как решатель дифференциальных уравнений для идеальных неразрушающих диэлектрических материалов, а слой ITO моделируется как несовершенный (но хороший).
Проводник, в виде жидкого раствора с проводящей средой, в виде кварцевого контейнера для другой неразрушающей среды, и в виде микроволнового реактора, содержащего полость ротора с идеально проводящей стенкой.
Гибридный рулон
Формула уравнения поверхностного интеграла используется для расчета микроволновых полей в различных положениях ротора, а затем эти поля обрабатываются для получения энергии, поглощенной в различных точках модели;
Уравнение управления и его численное решение представлены подробно.