zunia.vn

Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z

zunia.vn

» Kỹ Thuật - Công Nghệ

» Cơ khí - Chế tạo máy

Chế tạo và khảo sát màng Vanadium dioxit bằng phương pháp CVD hai vùng nhiệt kết hợp Plasma tăng cường

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:3

Báo xấu

34
lượt xem 2
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở khảo sát sự hình thành Vanadium dioxit (VO2) bằng phương pháp CVD hai vùng nhiệt kết hợp plasma tăng cường. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của plasma đến việc hình thành màng mỏng trên đế thủy tinh đồng thời xác định điều kiện tối ưu nhất để hình thành màng Vanadium dioxit.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Chế tạo và khảo sát màng Vanadium dioxit bằng phương pháp CVD hai vùng nhiệt kết hợp Plasma tăng cường

Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học CHẾ TẠO VÀ KHẢO SÁT MÀNG VANADIUM DIOXIT BẰNG PHƯƠNG PHÁP CVD HAI VÙNG NHIỆT KẾT HỢP PLASMA TĂNG CƯỜNG Nguyễn Thị Kim Trúc*, Nguyễn Trung Hiếu Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh *Tác giả liên lạc: kimtruc1213@gmail.com TÓM TẮT Nghiên cứu này được thực hiện trên cơ sở khảo sát sự hình thành Vanadium dioxit (VO2) bằng phương pháp CVD hai vùng nhiệt kết hợp plasma tăng cường. Nghiên cứu sự ảnh hưởng của plasma đến việc hình thành màng mỏng trên đế thủy tinh đồng thời xác định điều kiện tối ưu nhất để hình thành màng Vanadium dioxit. Từ đó, tiến hành thống kê biên độ trễ nhiệt để tìm ra quy luật hình thành màng Vanadium dioxit thuần. Từ khóa: Sự hình thành màng, vanadium dioxit (VO2), plasma tăng cường, CVD. FABRICATION AND CHARACTERIZATION OF THIN FILM VANADIUM DIOXIT BY PLASMA – ASSISTED CHEMICAL VAPOR DEPOSITION Nguyen Thi Kim Truc*, Nguyen Trung Hieu University of Science – VNU Ho Chi Minh City *Corresponding Author: kimtruc1213@gmail.com ABSTRACT This study aims at investigating fabrication and characterization of thin film Vanadium dioxit (VO2) by plasma – assisted chemical vapor deposition. Researching the effect of plasma on the formation of thin films on glass substrates and determine the optimum conditions for formation of thin film vanadium dioxide. Thus, statistical latency to find out the rules of formation of pure Vanadium dioxide thin film. Keywords: Thin film formation, vanadium dioxit (VO2), plasma – assisted, chemical vapor deposition (CVD). TỔNG QUAN Pháp, Nhật Bản, Đức,… đã và đang tập Gần đây việc nghiên cứu tìm kiếm các trung nghiên cứu về các loại vật liệu loại vật liệu cấu trúc nano với các đặc này và đã phát hiện ra nhiều hiệu ứng tính mới đã đạt được nhiều thành công mới như hiệu ứng nhiệt sắc, điện sắc, đáng kể. Trong đó phải kể đến hướng quang sắc,… Trên cơ sở đó các nhà nghiên cứu về các vật liệu biến đổi tính khoa học đã tập trung nghiên cứu về chất quang, dưới tác dụng của nhiệt độ, công nghệ chế tạo các loại linh kiện gọi là vật liệu nhiệt sắc hiển thị mới, các cửa sổ thông minh (themochromic). Đây là một hướng (Smart-windows), các chuyển mạch nghiên cứu triển vọng trong việc tận nhiệt - điện - quang, các loại sensor hóa dụng và khai thác nguồn năng lượng học, sensor khí với độ nhạy và chọn lọc sạch, không gây ô nhiễm môi trường. ion cao. Các kết quả nghiên cứu đã mở Hiện nay, nhiều nhà khoa học trên thế ra nhiều triển vọng ứng dụng các loại giới, đặc biệt như ở Mỹ, Thuỵ Điển, vật liệu này trong khoa học kỹ thuật và 466
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học đời sống. Vật liệu nhiệt sắc kê và vẽ đồ thị bằng phần mềm Origin. (Thermochromic) là những vật liệu có Mỗi đơn vị thí nghiệm được thực hiện thể thay đổi màu khi nhiệt độ thay đổi mười lần. (tức là khi có nhiệt độ tác động lên vật liệu, sẽ làm chúng thay đổi độ truyền KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN qua, phản xạ hay hấp thụ). Nói một Ảnh hưởng của khoản cách nguồn cách khác, vật liệu nhiệt sắc có thể dễ và đế đến sự hình thành màng VO2 dàng cho ánh sáng khả kiến đi qua, Với cùng một điều kiện chế tạo, tại mỗi ngăn chặn bức xạ gây nóng (chế độ khoảng cách chúng tôi chế tạo 10 mẫu mát), có thể kiểm sóa t ánh sáng hồng và thống kê về biên độ trễ nhiệt theo ngoại lên đến 90% và 80% đối với ánh khoảng cách. Ở khoảng cách 16 cm, độ sáng nhìn thấy và ngược lại, cản một trễ nhiệt là thấp nhất và có hiện tượng phần ánh sáng nhưng vẫn cho phép bão hòa tại các vị trí 17 và 18 cm. Điều nhiệt tràn vào (chế độ ấm). Quá trình này có thể khẳng định thêm rằng tại vị chuyển đổi giữa các chế độ này chỉ mất trí 16 cm, màng Vanadium Oxit ưu tiên vài phút thay vì vài giờ như các vật liệu hình thành pha VO2 nhiều hơn so với khác. Một trong những vật liệu điển các pha khác. hình trong nhóm vật liệu nhiệt sắc là Ảnh hưởng của plasma đến sự hình màng Vanadium Dioxit (VO2). Chúng thành màng VO2 thường được sử dụng để chế tạo cửa sổ Chúng tôi nhận thấy rằng cả hai đều thông mình vì quá trình chuyển pha cho cùng nhiệt độ chuyển pha gần giữa điện môi sang kim loại nhanh chỉ 70°C, nhưng màng có hỗ trợ plasma mất vài phút và nhiệt độ chuyển pha chuyển pha nhanh hơn do biên độ trễ không cao ở 68°C. nhiệt hẹp hơn. Kết quả này cũng cho thấy độ kết tinh của màng có sự hỗ trợ NGUYÊN LIỆU VÀ PHƯƠNG plasma tốt hơn. PHÁP NGHIÊN CỨU Dưới sự hỗ trợ của plasma và khoảng Nguyên liệu cách giữa hai tâm lò là 16 cm, màng Bột β-diketonate complex vanadyl VO2 tạo được cho kết tinh tốt nhất, với acetylacetonate, [VO(acac)2] 98.0% khuynh hướng phát triển theo mặt với khối lượng nguyên tử 265,16 (011). g/mol; khí Argon và Oxy. Ảnh hưởng của tỷ lệ Argon và Oxy Phương pháp nghiên cứu đến sự hình thành màng VO2 Sử dụng phương pháp lắng đọng hơi Lưu lượng khí Argon được cố định tại hóa học (CVD – Chemical Vapor 100 sccm và lưu lượng khí Oxy được Deposition) hai vùng nhiệt kết hợp thay đổi từ 10 sccm đến 100 sccm. plasma tăng cường để chế tạo màng Chúng tôi nhận thấy tính chất điện của VO2 trên đế thủy tinh. hệ màng được chia thành 3 vùng: Vùng Mẫu sau khi chế tạo được khảo sát 1 ở lưu lượng khí Oxy từ 10 sccm đến phần trăm VO2 thuần hình thành bằng 30 scmm, màng hình thành đa phần là máy đo nhiễu xạ tia X, hệ đo UV – vis kim loại và một phần tiền chất chưa được sử dụng để khảo sát độ truyền qua phản ứng, vì thế màng có màu xanh và hệ đo điện trở theo nhiệt độ được đen và đường tăng - hạ nhiệt chưa thể thiết kế riêng để khảo sát tính chất điện hiện rõ hiện tượng chuyển pha. Vùng của màng VO2. 2, lưu lượng khí Oxy trong khoảng 40 Phân tích thống kê số liệu sccm đến 60 sccm, màng hình thành Các kết quả thực nghiệm được thống dần có màu vàng đặc trưng của VO2, 467
Giải thưởng Sinh viên nghiên cứu khoa học Euréka lần 20 năm 2018 Kỷ yếu khoa học nhưng chưa thật sự đồng đều ở toàn thành ở 80 sccm Oxy tốt nhất có đường màng, màng nhạt dần đến phía cuối đế. trễ nhiệt dựng đứng và hẹp tại nhiệt độ Trong đó, tại lưu lượng khí Oxy ở 40 chuyển pha cho màu vàng đặc trưng sccm có biên độ trễ nhiệt nhỏ và đường hơn và tính chất điện của màng cũng trễ nhiệt tại lưu lượng khí Oxy 40 sccm tốt hơn so với màng hình thành ở 70 – dựng đứng thể hiện rõ tính chất chuyển 90 – 100 sccm Oxy. pha tại ~ 70°C so với đường trễ nhiệt tại lưu lượng khí 50 sccm và sccm. KẾT LUẬN Vùng 3 ở lưu lượng khí Oxy 70 sccm Màng VO2 chế tạo từ phương pháp đến 100 sccm, đường trễ nhiệt thể hiện CVD hai nguồn nhiệt cho kết tinh ưu rõ nhất tính chất chuyển pha của VO2: tiên theo định hướng với các thông số hai đường điện trở màng lúc nâng nhiệt tối ưu: Khoảng cách giữa hai tâm lò là và hạ nhiệt gần như dựng đứng tại nhiệt 16 cm; tỷ lệ lưu lượng khí Argon: Oxy độ chuyển pha của VO2 (tại nhiệt độ ~ là trong khoảng từ 1:1 đến 1,5:1; Nhiệt 70°C). So sánh 4 đường chuyển pha, độ lắng đọng màng tốt nhất là tại ~ chúng tôi nhận thấy rằng màng hình 380oC. TÀI LIỆU THAM KHẢO E. U. DONEV. Metal-Semiconductor transitions in nanoscale vanadium dioxide- thin film, subwavelength holes, and nanoparticles. PhD Thesis, Vanderbilt Unversity, USA, 2008. H. T. T. QUỲNH. Chế tạo màng VO2 bằng phương pháp CVD hai vùng nhiệt, Khóa luận tốt nghiệp. Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐHQG TP. Hồ Chí Minh, 2016. N. BAHLAWANE AND D. LENOBLE. Vanadium oxide compounds: Structure, properties, and growth from the gas phase. Chem. Vap. Depos., vol. 20, no. 7-9, pp. 299-311, 2014. T. MARUYAMA AND Y. IKUTA. Vanadium dioxide thin films prepared by chemical vapour deposition from vanadium ( Ill ) acetylacetonate. J. Mater. Sci., vol. 28, pp. 5073–5078, 1993. 468

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí

65 tài liệu

2418 lượt tải

THÔNG TIN

TRỢ GIÚP

HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG

Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.