Luận Văn Nghiên cứu cấu trúc của màng wo3 bằng phương pháp quang phổ tia x và phổ raman

[TABLE="width: 99%"]
[TR]
[TD="width: 79%, colspan: 2"]NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC CỦA MÀNG WO[SUB]3[/SUB] BẰNG PHƯƠNG PHÁP QUANG PHỔ TIA X VÀ PHỔ RAMAN

BẠCH VĂN HÒA
​
MỤC LỤC

Trang

Mục lục 1

Danh mục các bảng .5

Danh mục các hình 6

MỞ ðẦU .9

PHẦN I. TỔNG QUAN 10

CHƯƠNG 1. HỆ MAGNETRON VÀ PHƯƠNG PHÁP TẠO MÀNG

MAGNETRON RF .11

1.1 Phương pháp tạo màng .11

1.2 Lý thuyết phún xạ magnetron 11

1.2.1 Hiện tượng phún xạ 11

1.2.2 Phún xạ magnetron .11

1.2.3 Phún xạ magnetron RF .12

1.3 Nguyên lý họat ñộng 14

CHƯƠNG 2. MỘT SỐ PHÉP PHÂN TÍCH MÀNG MỎNG 15

2.1 Xác ñịnh cấu trúc màng bằng phương pháp nhiễu xạ tia X .15

2.2 Phương pháp phân tích phổ Raman .17

2.2.1 Giới thiệu 17

2.2.1.1 Ưu ñiểm của phương pháp phổ Raman 17

2.2.1.2 Ứng dụng của phương pháp và một số thiết bị Raman .18

2.2.1.3 Cơ sở lí thuyết của phương pháp phân tích phổ Raman 19

2.2.2 Sơ lược về phổ dao ñộng của WO3 20

CHƯƠNG 3. MỘT SỐ TÍNH CHẤT CỦA VẬT LIỆU ðIỆN SẮC WO3 21

3.1 Sơ lược về vật liệu màng WO3 .21

3.1.1 Một số tính chất quang .21

3.1.2. Hiệu ứng ñiện sắc 22

3.1.3.Vật liệu ñiện sắc và sự phân loại vật liệu ñiện sắc .23

3.1.3.1 Vật liệu ñiện sắc catốt 23

3.1.3.2 Vật liệu ñiện sắc anốt .23

3.1.4 Cơ chế xảy ra hiệu ứng ñiện sắc 24

3.2 Vật liệu ñiện sắc catốt oxit vonfram WO3 .25

3.2.1 Các ñặc trưng cơ bản về cấu trúc tinh thể oxit vonfram 25

3.2.2. Tính chất quang của màng mỏng oxit vonfram 28

3.2.3 Giải thích hiện tượng nhuộm màu và tẩy màu .31

3.2.3.1 Cơ chế cấu trúc vùng năng lượng của oxit vonfram 31

3.2.3.2 Cơ chế chuyển ñiện tích vùng hóa trị với các chuyển mức polaron 32

3.3 Linh kiện ñiện sắc 34

3.3.1 Cấu tạo của linh kiện ñiện sắc 34

3.3.2 Nguyên tắc hoạt ñộng .35

3.4 Một số ứng dụng của linh kiện ñiện sắc .36

3.4.1 Cửa sổ thông minh .36

3.4.1.1 Cấu tạo cơ bản của một cửa sổ ñiện sắc .36

3.4.1.2 Nguyên tắc hoạt ñộng của cửa sổ ñiện sắc 37

3.4.2 Kính chóng lóa, chóng phản xạ 37

3.4.3 Linh kiện hiển thị .38



PHẦN II. THỰC NGHIỆM 39

CHƯƠNG 4. CHẾ TẠO MÀNG WO3 BẰNG PHƯƠNG PHÁP PHÚN

XẠ MAGNETRON RF .40

4.1 Hệ bơm chân không tạo màng .40

4.2 Các hệ thiết bị ño 42

4.2.1 Hệ thiết bị ño ñộ dày 42

4.2.2 Hệ thiết bị ño phổ truyền qua và phổ phản xạ .43

4.2.3 Hệ thiết bị ño phổ nhiễu xạ tia X .43

4.2.4 Hệ thiết bị ño phổ Raman 44

4.2.5 Hệ thiết bị khảo sát hình thái bề mặt màng (AFM) .44

4.3 Quy trình chế tạo màng 45

4.3.1 Xử lý bề mặt ñế 45

4.3.2 ðiều chỉnh hỗn hợp khí làm việc .45

4.3.3 ðịnh hướng thí nghiệm phún xạ tạo màng .46

CHƯƠNG 5. KHẢO SÁT MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG LÊN CÁC

TÍNH CHẤT CỦA MÀNG 47

5.1 Ảnh hưởng của áp suất tổng (áp suất làm việc) của hỗn hợp khí lên tốc ñộ

lắng ñọng màng 47

5.2 Ảnh hưởng của áp suất riêng phần oxy lên hợp thức màng .51

5.3 Ảnh hưởng của tốc ñộ lắng ñọng màng lên sự kết tinh trong giai ñoạn tạo

mầm của màng .55

5.4 Ảnh hưởng của sự ủ nhiệt trong không khí lên hợp thức và trạng thái kết tinh

của màng 57

5.4.1 Ảnh hưởng của sự ủ nhiệt trong không khí lên hợp thức màng .57

5.4.2 Ảnh hưởng của sự ủ nhiệt trong không khí lên trạng thái kết tinh của màng 59

5.4.3 Ảnh hưởng của sự ủ nhiệt trong không khí lên hình thái bề mặt của màng 61

5.5 Ảnh hưởng của bề mặt ITO lên khả năng kết tinh của màng 64







CHƯƠNG 6. KHẢO SÁT CẤU TRÚC MÀNG OXIT VONFRAM DỰA TRÊN

PHỔ XRD VÀ PHỔ RAMAN 66

6.1 Vai trò của phép phân tích phổ XRD .66

6.2 Phổ nhiễu xạ tia X (XRD) của oxit vonfram .67

6.2.1 ðỉnh phổ XRD ñặc trưng của một số cấu trúc tinh thể WO3 dạng khối

(mẩu bột chuẩn) 67

6.2.2 Phổ XRD của mẩu bột WO3 và của bia phún xạ (target) WO3 69

6.3 Sự hợp mạng của màng WO3 trên mặt mạng ITO(400) 71

6.3.1 Hướng phát triển tinh thể của màng WO3 bị ảnh hưởng bởi ñộ dày lớp ITO71

6.3.2 Cấu trúc mạng tinh thể của ITO và mặt mạng ITO(400) .73

6.3.3 Sự tương ñồng về kích thước mạng WO3 và mặt ITO(400) 75

6.3.4 Giải thích các hiện tượng về sự hợp mạng không ñồng nhất của màng

WO3 trên lớp ITO .79

6.4 Phổ Raman của màng WO3 .81

6.4.1 Phổ Raman của màng WO3 trên lớp phủ ITO từ 150 nm ñến 250 nm 81

6.4.2 Phổ Raman của màng WO3 trên lớp phủ ITO 300 nm và 350 nm 83

KẾT LUẬN .87

TÀI LIỆU THAM KHẢO .89

PHỤ LỤC 91[/TD]
[/TR]
[/TABLE]