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

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.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
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 lượ ...