Một số phương pháp chế tạo màng oxit Vonfram

Một phần của tài liệu Nghiên cứu màng oxit vonfram bằng phương pháp quang phổ (Trang 36)

Cĩ rất nhiều phương pháp khác nhau đã được dùng để tạo màng oxit Vonfram phục vụ cho việc nghiên cứu, nhìn chung chúng được chia làm hai nhĩm: Tạo màng bằng phương pháp vật lý và tạo màng bằng phương pháp hĩa học.

Đối với việc tạo màng bằng các phương pháp vật lý, màng được lắng đọng từ

pha hơi ở đĩ nguồn hơi được tạo ra trong chân khơng để đảm bảo mẫu tạo thành cĩ

độ tinh khiết cao. Hai phương pháp chủ yếu để tạo nên dịng hơi vật liệu là tạo sự

bay hơi do nhiệt và phún xạ.

Kỹ thuật tạo nhiệt để làm bay hơi vật liệu WO3 cĩ thể bằng cách đốt nĩng tấm kim loại W, xung laser cường độ cao hoặc từ chùm điện tử được gia tốc bởi hiệu

điện thế cao. Để khắc phục sự phân ly phân tử do nhiệt độ cao làm thay đổi thành phần hĩa học, màng thường được lắng đọng với chùm hơi oxit Vonfram trong mơi trường khí phản ứng Oxy được hoạt hĩa bằng plasma hay chùm ion.

Với kỹ thuật phún xạ, một đặc trưng cơ bản nhất của nĩ là sử dụng các ion trong plasma phĩng điện của hỗn hợp khí làm việc Ar+O2 (chủ yếu là ion Ar+) để

gia tốc chúng đến động năng cao và đập vào bia phún xạ (làm bằng W hoặc gốm WO3) làm bật các nguyên tử, phân tử cần phún xạ ra khỏi bia. Các hạt được phún xạ

này bay thẳng từ bia đến đế và ởđĩ xảy ra quá trình phản ứng với Oxy và tạo màng. Trong phương pháp phún xạ tạo màng, tốc độ lắng đọng của màng cĩ thể dể

dàng điều chỉnh thơng qua các thơng số như: áp suất; mật độ dịng phún xạ, và đặc biệt là phương pháp này cĩ thể tạo được màng cĩ độ dày rất lớn (đến một vài micromét). Với bia phún xạ gốm WO3 khơng dẫn điện, việc sử dụng kỹ thuật phún xạ cao tần (RF) là bắt buộc. Với bia kim loại W, kỹ thuật phún xạ dịng một chiều (DC) hoặc phún xạ RF đều cĩ thể dùng được.

Đối với việc tạo màng bằng các phương pháp hĩa học, cơ chế chủ yếu dựa trên các phản ứng hĩa học để tạo thành oxit Vonfram từ các hợp chất khác của Vonfram.

Các phương pháp thường dùng là phương pháp sol–gel, phương pháp phun nhiệt phân hủy (spray pyrolysis) và phương pháp điện hĩa.

Phương pháp phun nhiệt phân hủy: Màng oxit Vonfram được thành lập từ

dung dịch ammonium metatungstat 0,02M được phun lên đế thủy tinh vơ định hình.

Đế này được giử ổn định ở 250oC. Sau khi phun, đế và màng được ủ nhiệt trong khơng khí ở 4000C và từ 1 đến 5 giờ [54,125]..

Phương pháp sol–gel: Dùng tungsten hexacloride (WCl6; 1g) được hịa tan trong etanol (10ml), dung dịch cĩ màu xanh lục. Sau đĩ thêm 2,4 pentanedione (PTN) và dung dịch trở nên xanh đậm. Sau khi giữ yên dung dịch trong hai giờ rồi thêm nước vào (0,05ml), dung dịch trở màu lục xậm và được giữ yên trong 12 giờ. Dung dịch ở trạng thái sol này được phủ lên bản thạch anh hoặc đế thủy tinh hoặc bản mỏng silic bằng phương pháp nhúng. Màng sau đĩ được ủ nhiệt ở nhiệt độ từ

1000C đến 7000C để tạo thành oxit Vonfram [160].

Phương pháp điện phân: Dung dịch điện phân được điều chế từ kim loại Vonfram 0,025M (dạng bột hịa vào nước Oxy già H2O2 30%) cho vào dung dịch H2SO4 0,25M. Catốt là bản thủy tinh đã phủ ITO 2,5 x 5 cm2. Anốt là bản Pt 2,5 x 2,5 cm2. hiệu điện thế cấp cho hai điện cực là 2V và dịng điện phân là 25mA được giữ trong suốt 80 phút [74].

Một phần của tài liệu Nghiên cứu màng oxit vonfram bằng phương pháp quang phổ (Trang 36)