لایه های نازک اکسید وانادیوم

اختصاصی از کوشا فایل لایه های نازک اکسید وانادیوم دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

مقدمه ای کامل و جامع و بسیار مناسب برای نوشتن پایان نامه 

 27 صفحه فایل word با فهرست مطالب، جدولها و شکلها و با رعایت تمام نکات نگارشی و با رفرنسهای معتبر

[e-mail]

مقدمه

روش­های ساخت و تهیه نانوساختارهای اکسید وانادیوم به دلیل کاربردهای روزافزون آن در زمینه­های صنعتی بسیار زیاد بوده اما در اینجا به معرفی برخی از مهم­ترین روش­های آزمایشگاهی که از نظر اقتصادی مقرون به صرفه بوده می­پردازیم. لایه­نشانی لایه های نازک اکسیدوانادیوم تاکنون به روش­های مختلف فیزیکی و شیمیایی با ناخالصی‌های مختلفی انجام شده است.

در این فصل ابتدا به شرح مختصری از روش‌های لایه‌نشانی می‌پردازیم. سپس،‌ تهیه لایه نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی‌های مختلف آورده می‌شود....

2-1 روش های فیزیکی

این روش‌ها در زیر بررسی شده‌اند.

2-1-1 روش لایه ­نشانی پالس لیزری (PLD)

لیزر به علت داشتن پهنای فرکانس کوچک، همدوسی و چگالی ‌توان بالا، ابزار مفیدی در کاربردهای صنعتی و آزمایشگاهی است. شدت تابش لیزر قادر است تا سخت‌ترین مواد با مقاومت گرمایی بالا را تبخیر کند. مواد با ترکیبات مختلف را می‌توان با تابش لیزر تبخیر کرد وتابش لیزر پالسی به دلیل فلوئورگ گرمای بسیار بالای سطح هدف موجب می شود تا لایه ­نازک با تناسب عنصری دلخواه تشکیل شود. مزیت‌های این روش بر دیگر روش­های شیمیایی و فیزیکی، استفاده از مواد اولیه ساده، بخار پرانرژی، زمان لایه­نشانی کوتاه، انعطاف‌پذیری در کیفیت بالای لایه نازک است. در روش PLD ماده‌ اولیه‌ای که لایه نازک از آن تهیه می­شود به عنوان هدف قرار می­گیرد. خلوص هدف برای تشکیل لایه مورد دلخواه و مناسب، بسیار مهم است. سپس یک لیزر پالسی به آن تابیده و ‌باعث جدا شدن مواد و ایجاد یک پلاسما می‌شود.

این پلاسمای تبخیری به سمت بستری که در نزدیکی هدف قرار دارد حرکت می‌کند و روی بستری که در دمای خاصی برای تشکیل لایه نازک مورد نظر تنظیم شده است می‌نشیند و لایه را تشکیل می‌دهد. این روش معایبی دارد؛ اول اینکه به دلیل شدت بالای توان لیزر ممکن است مواد هدف جوشیده و یا پوسته پوسته شوند، یا به صورت ذره‌ای از آن جدا شده و بر بستر بنشیند و در نتیجه لایه با ذرات درشت حاصل شود. همچنین به خاطر توزیع زاویه‌ای کوچک گونه‌های کنده­شده در فیلم ممکن است ناهمگونی‌ها و حفره‌هایی در لایه ایجاد شوند به طوری­که تولید لایه­نازک در حد انبوه را با مشکل مواجه کند. نمایی از روش PLD  در شکل2-1 آمده است.....

.

.

.

2-1-2 روش کندوپاش

در روش کندوپاش یک یون پرانرژی غیرواکنش­گر (مانند  Ar+و Xe+) که تحت ولتاژ حاصل از میدان قرار دارد با کسب شتاب لازم، به اتم­های لایه سطحی ماده هدف برخورد می­کند. برخوردهای متوالی این یون­ها با اتم­ها موجب گرم شدن ماده هدف شده و با انتقال تکانه به آن­ها، سبب کنده شدن و پاشیدن آن­ها به اطراف می­شود. این یون­های پرانرژی قادرند تا به قسمت­های عمیق ماده نفوذ کنند و سبب کاهش بازده کندوپاش شوند. کندوپاش اتم­های سطحی برای اولین بار در سال 1۹۵2 میلادی توسط [1] W.R.Grove دربررسی­های مربوط به تخلیه پلاسمایی مشاهده شد، اما با پیشرفت فن­آوری ساخت قطعات الکترونیکی، این روش نیز توسعه زیادی یافته است. ....

.

.

.

2-2 روش­ های شیمیایی

روش­های شیمیایی از نقطه ‌نظر استفاده از ترکیبات آبدار یا ترکیباتی که در طی فرایند آن ازهیدروکسیل‌ها و قلیاها استفاده شود به روش­های شیمیایی مرطوب موسوم‌اند.

2-2-1 روش لایه­نشانی اسپری پایرولیزیز (SPD)

در این روش ابتدا محلول مورد نظر توسط یک ماده پیش­برنده و یک حلال و ماده افزودنی که نوع لایه، جنس و ضخامت را تعیین می‌کند با نسبت­های از پیش مشخص شده آماده می‌شود. دستگاه اسپری شامل یک مخزن است که محلول را در آن ریخته می­شود و توسط لوله‌ای از جنس سیلیکون به نازل وصل می‌شود. نازل دارای قطری در حدود mm2/0 جهت ریز­کردن ذرات[1] و افشاندن آنها از ارتفاع معین قابل تنظیم، برروی یک صفحه داغ چرخان است به طوری که زیر لایه­ ها را برای لایه-نشانی روی صفحه داغ قرار می‌دهیم از یک گاز برای حمل محلول به درون نازل و پاشیدن آن به صورت افشانه برروی بسترها استفاده می‌شود که اندازه ذرات و کیفیت لایه­ها تحت تأثیر فشار گاز و قطر نازل قرار می‌گیرد.

خواص لایه­ های تهیه شده به این روش به ...

.

.

.

.

فهرست مطالب

2-1روش های فیزیکی.. 1

1-1-2 روش لایه نشانی پالس لیزری (PLD) 1

2-1-2 روش کندوپاش.... 2

2-2 روشهای شیمیایی.. 4

2-2-1 روش لایه نشانی اسپری پایرولیزیز (SPD) 4

2-2-2 روش سل-ژل.. 5

2-2-3 روش غوطه وری.. 8

2-2-4 روش چرخشی.. 9

2-2-5 روش لایه نشانی بخار شیمیایی (CVD) 10

2-3 مروری بر سایر مقالات در رابطه با ناخالصی‌های دیگر. 12

2-3-1 خواص لایه‌های نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی Al3+ در روش PLD.. 12

2-3-2 خواص لایه‌های نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی فلوئور در روش CVD.. 17

2-3-3 خواص لایه‌های نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی نقره در روش کندوپاش.... 20

2-3-4 خواص لایه‌های نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی تنگستن در روش کندوپاش.... 23

مراجع.. 27

فهرست شکل‌ها

شکل 2-1: نمایی از دستگاه لایه نشاتی لیزر پالسی.......................................................................................۱۸

شکل ۲-۲ برخورد یون­های پرانرژی به سطح ماده هدف در روش کندوپاش..........................................۱۹

شکل ۳-۲: نمایی از دستگاه لایه نشانی افشانه حرارتی.................................................................................۲۱

شکل ۴-۲: طرحی از روش کلی سل- ژل...................................................................................................۲۴

شکل ۵-۲: نمایی از روش غوطه وری........................................................................................................۲۵

شکل 6-2: نمایی از روش چرخشی...........................................................................................................۲۶

شکل ۷-۲: نمایی از روش CVD..............................................................................................................۲۷

شکل 2-8 دستگاه CVD........................................................................................................................۲۷

شکل 9-2: الگوی پراش لایه‌های اکسید وانادیوم روی سطح (۱۰۰) سیلیکون در دمای 600°C وفشار های مختلف O2.......................................................................................................................................................۲۹

شکل ۱۰-۲: الگوی پراش XRD لایه‌های اکسید وانادیوم در دمای الف) C°۶۰۰، ب) C°۵۰۰، و ج) C°۴۰۰ روی زیرلایه (۱۰۰) سیلیکون و در فشار 1.47mTorr با مقادیر متفاوت Al3+.........................۳۰

شکل 11-2: الگوی پراش XRD لایه‌های اکسید وانادیوم در دمای C°۶۰۰ و در فشار 1/47mTorr با مقادیر مختلفAl3+................................................................................................................................................۳۱

شکل 12-2: تصاویر FESEM لایه‌های اکسید وانادیوم ‌الف)خالص، ب) 5°، ج) 10° و د) 25° ناخالصی Al2O3 به روش PLD...................................................................................................................۳۱

شکل 13-2: طیف XPS لایه‌های VO2 با ناخالصی Al2O3 روی زیرلایه (۱۰۰) سیلیکون..................۳۲

شکل 14-2: وابستگی دما برای مقاومت لایه‌های اکسید وانادیوم خالص و با ناخالصی Al2O3..................۳۲

شکل 15-2: تصاویر SEM اکسید وانادیوم با ناخالصی فلوئور در روش CVD.........................................۳۴

شکل 16-2: طیف Raman برای دماهای مختلف برای نمونه c..................................................................۳۵

شکل 17-2: طیف‌نگاری UV/Vis برای دماهای مختلف برای نمونه b.....................................................۳۵

شکل 18-2: الگوی پراش XRD برای اکسید وانادیوم خالص و با ناخالصی Ag......................................۳۷

شکل 19-2: تصاویر سطحی SEM لایه‌های AgxV2O5: الف)  V2O5ب)  Ag0/3V2O5ج) Ag0.8V2O5 و د) Ag1.8V2O5...........................................................................................................................................................۳۷

شکل 20-2: طیف XPS برای لایه‌های Ag0.8V2O5 و Ag1.8V2O5 الف) V 2p و ب) Ag 3d

شکل 21-2: دیاگرام تشکیل لایه اکسید وانادیوم با ناخالصیW

شکل 22-2: الگوی پراش XRD لایه نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W

شکل 23-2: تصاویر FE-SEM برای لایه‌های اکسیو وانادیوم الف) خالص و ب) با ناخالصی W

شکل 24-2: طیف عبور لایه‌نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W

شکل 25-2: انرژی گاف لایه‌نازک اکسید وانادیوم با ناخالصی W