Bài thuyết trình Các phương pháp đo tính chất màng nhiệt bao gồm những nội dung về màng gương nóng truyền qua, phương pháp xác định tính chất của màng, phương pháp đo truyền qua, sơ đồ hệ đo UV-VIS, Ellipsometry.
MÀNG GƯƠNG NĨNG TRUYỀN QUA Tính chất quang học màng gương nóng truyền qua: truyền qua vùng khả kiến phản xạ vùng hồng ngoại có tác dụng biến quang thành nhiệt năng, ứng dụng để chưng cất nước, sấy khơ đun nóng nước Dùng phương pháp truyền qua để khảo sát truyền qua phản xạ ánh sáng MÀNG GƯƠNG NÓNG TRUYỀN QUA Các loại màng gương nóng truyền qua: Màng kim loại có độ phản xạ hồng ngoại cao màng kim loại Ag, Au, Cu, … Màng vật liệu bán dẫn có đặc tính phản xạ hồng ngoại cao ZnO; SiN; PbO; Bi2O3; SnO2; In2O3 chất bán dẫn pha tạp SnO2:F; SnO2:Sb; AZO; GZO; ITO Màng đa lớp “điện môi/kim loại” “điện môi/kim loại/điện mơi” Phương pháp xác định tính chất màng Màng bán dẫn phản xạ cao vùng bước sóng >1400 nm, xa so với cực đại phổ xạ lượng Mặt trời ứng dụng làm máy nước nóng máy chưng cất nước Màng đa lớp có khả bổ sung nhược điểm màng bán dẫn pha tạp có vùng bước sóng phản xạ rộng ( >800 nm) bền màng kim loại cơ, nhiệt hóa học Phương pháp xác định tính chất màng Hệ đo ảnh AFM chụp ảnh bề mặt vật liệu Bề dày màng nhỏ bề dày ngưỡng, độ cao hạt tinh thể thấp, tạo diện tích hiệu dụng bề mặt nhỏ Ở bề dày lớn bề dày ngưỡng, hạt tinh thể bắt đầu nở rộng làm cho diện tích bề mặt giảm, dẫn đến diện tích hiệu dụng bề mặt nhỏ Phương pháp đo truyền qua Sự phân bố tán xạ ánh sáng mát quang học cho bởi: R + T + L = 1, với L = A + S I L - độ mát, A - độ hấp thụ, S - độ tán xạ, R phản xạ T - truyền qua Trong vùng khả kiến, chiết suất n vật liệu xác định phân cực điện tử hóa trị mật độ khối theo lý thuyết Lorentz-Lorenz: n 4 m N A n 2 M m hệ số phân cực dipole phân tử mật độ khối vật liệu Phương pháp đo truyền qua Phổ phản xạ, truyền qua màng (AZO) TS = 160oC, P = 3.10-3 torr, khoảng cách x = 2,5 cm Chiết suất màng oxít mỏng ảnh hưởng thành phần nguyên tố, sai hỏng, tạp pha vào màng, tinh thể màng hay loại liên kết Phương pháp đo truyền qua Mối liên hệ độ phản xạ R, độ truyền qua T chiết suất n Khi sóng phân cực thẳng đến màng mỏng điện mơi có độ dày h, chiết suất n1 Ta có hệ số phản xạ n12 (n n S ) cos k h (n n S n12 ) sin k h R n1 (n n S ) cos k h (n n S n12 ) sin k h k0 = 2/0; h – độ dày màng, n0 chiết suất mơi trường có giá trị 1; n1 chiết suất màng; nS chiết suất đế Phương pháp đo truyền qua Màng có độ phản xạ cao tương ứng với chiết suất lớn Đối với màng điện môi, hệ số hấp thụ A 0, nên T = – R màng truyền qua thấp ứng với chiết suất lớn mật độ khối màng hàm phụ thuộc vào chiết suất: n 1 c = f(n) n 2 f (n) 4cn 0 2 (n 2) bậc tinh thể màng tăng, tăng SƠ ĐỒ HỆ ĐO UV-VIS _ Một hai nguồn sáng dùng đèn có phổ liên tục với bước sóng vùng khả kiến hay vùng hồng ngoại _ Các tín hiệu quang từ hai chùm tia biến đổi thành tín hiệu điện so sánh để có độ truyền qua độ phản xạ tương ứng với phép đo bước sóng vùng phổ khảo sát SƠ ĐỒ HỆ ĐO ELLIPSOMETRY _ Đo phân cực ellipsometry phương pháp đo quang nhạy dùng để xác định đại lượng quang học như: chiết suất (n), độ hấp thụ (k), số điện môi (), chiều dày (d) màng mỏng Sơ đồ hệ máy ellipsomet _ Trạng thái phân cực ánh sáng sau phản xạ bề mặt vật liệu bị thay đổi tuỳ theo tính chất quang vật liệu vật liệu có chiều dày khác SƠ ĐỒ HỆ ĐO UV-VIS _ Chiều dày d màng mỏng xác định biết thay đổi trạng thái phân cực ánh sáng phản xạ _ Trong phép đo độ truyền qua, tia truyền qua mẫu tới detector, chùm truyền qua mẫu chuẩn _ Trong phép đo độ phản xạ, ch ùm tia phản xạ tương ứng mẫu mẫu chuẩn _ Mẫu chuẩn thường gương có độ phản xạ cao (gương nhơm vàng) ... điểm màng bán dẫn pha tạp có vùng bước sóng phản xạ rộng ( >800 nm) bền màng kim loại cơ, nhiệt hóa học Phương pháp xác định tính chất màng Hệ đo ảnh AFM chụp ảnh bề mặt vật liệu Bề dày màng. .. loại/điện mơi” Phương pháp xác định tính chất màng Màng bán dẫn phản xạ cao vùng bước sóng >1400 nm, xa so với cực đại phổ xạ lượng Mặt trời ứng dụng làm máy nước nóng máy chưng cất nước Màng đa lớp... nước Dùng phương pháp truyền qua để khảo sát truyền qua phản xạ ánh sáng MÀNG GƯƠNG NÓNG TRUYỀN QUA Các loại màng gương nóng truyền qua: Màng kim loại có độ phản xạ hồng ngoại cao màng kim loại