CHƯƠNG IV: KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN
4.2. TÍNH CHẤT QUANG
Trong phần này, chúng tôi tiếp tục khảo sát tính chất quang của màng TiN. Sau khi khảo sát tính chất điện của màng, chúng tôi chọn điều kiện tạo màng tối ưu như
tỉ lệ phần trăm nitơ trong hỗn hợp khí nitơ và argon là 10%, nhiệt độ đế 2000C, khoảng cách bia đế 4,5cm, áp suất khí làm việc 3.10-3torr, thế phún xạ 550V. Chúng tôi tạo một số màng mỏng TiN ở điều kiện tối ưu trên, sau đó đo chiết suất n và hệ
số tắt k của màng.
(200) (111) (111)
(311)
Hình 4.10. Phổ nhiễu xạ tia X của các màng TiN được chế tạo ởđiều kiện: Ts = 2000C, p = 3.10-4torr, U = 550V, h = 4,5cm, P = 3.10-3torr ÷ 6.10-3torr.
Trong phần trên, chúng tôi đã tìm được màng có điện trở suất thấp cở 35μΩ.cm ở nhiệt
độ đế 200oC và 300oC. Từ công thức thực nghiệm trong công trình [9,16] 2 0 (1 2 s) R= + ε cR − , với Rs là điện trở mặt của màng, 1ε0c=376Ω. Cho thấy giữa tính chất điện và tính chất Hình 4.14. Phổ phản xạ của mẫu L4. Hình 4.13. Phổ phản xạ của mẫu L1. Hình 4.11. Chiết suất n và hệ số tắt k của mẫu L1 theo bước sóng. Hình 4.12. Chiết suất n và hệ số tắt k của mẫu L4 theo bước sóng.
quang của màng có mối liên hệ sau: khi màng có Rs nhỏ thì hệ số phản xạ R lớn, do đó chúng tôi chỉ khảo sát tính chất quang của màng có điện trở suất thấp như đã đề cập. Ở nhiệt độ
300oC, màng L4 với bề dày 33nm có chiết suất và hệ số tắt ở bước sóng 550nm là 1.35 và 3.49 (hình 4.12), trong khi đó chiết suất và hệ số tắt của màng L1 được tạo ở nhiệt độ 200oC là 1.14 và 2.13 (hình 4.11). Hai loại màng này có cùng bề dày và điện trở suất. Mặc dù chúng có cùng
điện trở suất, độ phản xạ trong vùng hồng ngoại của màng L1 (hình 4.13) cao hơn so với màng L4 (hình 4.14). Vì vậy, chúng tôi chọn nhiệt độđế tối ưu để tạo màng là 200oC.
4.3. KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN.
4.3.1. Kết luận
Những kết quả mà chúng tôi đạt được trong quá trình nghiên cứu, đồng thời dựa vào sự mô phỏng từ lý thuyết cho hệ màng đa lớp. Chúng tôi đã chế tạo một số màng đa lớp TiO2/TiN/TiO2 và kết quả cho thấy, độ phản xạ của màng đa lớp TiO2/TiN/TiO2 đạt từ 65% đến 70% ở vùng hồng ngoại, độ truyền qua đạt 40% đến 45% ở vùng khả kiến. Như vậy, kết quả đạt được cho thấy việc ứng dụng màng TiN làm lớp giữa trong hệ
màng đa lớp phản xạ nhiệt ứng dụng cho gương nóng truyền qua là rất tốt. Do thời gian có hạn, cũng như chế tạo hệ màng đa lớp là một công trình nghiên cứu tiếp theo nên chúng tôi chỉ chế tạo hai mẫu màng đa lớp TiO2/TiN/TiO2 để cho thấy được giá trị ứng dụng của màng TiN mà chúng tôi tập trung nghiên cứu.
Hình 4.15. Màng đa lớp DL85 được chế tạo từ thực nghiệm, được phỏng theo mẫu m3 mô phỏng từ lý thuyết.
Hình 4.16. Màng đa lớp DL71 được chế tạo từ thực nghiệm, được phỏng theo mẫu m3 mô phỏng từ lý thuyết.
- Chúng tôi đã chế tạo được hệ magnetron cho những ứng dụng phún xạ khác nhau tùy thuộc vào kích thước bia.
- Đã xác định được điều kiện tối ưu để tạo màng: tỉ lệ phần trăm nitơ trong hỗn hợp khí nitơ và argon 10%, nhiệt độđế 2000C, khoảng cách bia đế 4,5cm, áp suất khí làm việc 3.10-3torr, thế phún xạ tối ưu 550V, màng có điện trở suất thấp nhất 0,35.10-4 Ωcm.
- Khi màng TiN có điện trở suất nhỏ thì độ phản xạ cao. Khi đó, nó rất thích hợp để dùng làm lớp đệm giữa trong hệ màng đa lớp phản xạ nhiệt TiO2/TiN/TiO2 thay thế cho lớp kim loại bạc.