b a
c Hình 3.8. Cấu tạo bên trong của buồng chân không.d
3.2. Tạo màng SZO bằng phương pháp phún xạ magnetron một chiều
Hệ tạo màng phún xạ magnetron DC tại phòng thí nghiệm có sơ đồ như trong hình 3.7, 3.8 và 3.9 dưới đây:
Hình 3.9. Cấu tạo hệ magnetron.
Quá trình xử lý bia :
Bia tiếp xúc với không khí, bề mặt bia dễ dàng hấp phụ một lớp các nguyên tử hay phân tử khí bẩn. Do đó, trước khí tiến hành phún xạ tạo màng, cần phải làm sạch bề mặt bia.
o Làm sạch thô: sau mỗi lần phún xạ tạo màng, trên bề mặt bia thường xuất hiện rất nhiều hạt bụi li ti trên bề mặt. Do đó, trước khi hút buồng, cần sấy sạch bề mặt bia.
o Làm sạch bằng plasma: bia được tẩy bằng cách phún xạ khoảng 10 phút trong plasma với khí Ar.
Quá trình xử lý đế :
Trong thí nghiệm, chúng tôi sử dụng đế thủy tinh Marienfeld (Germany), kích thước 75 x 25 x 1 mm. Đế thường bị nhiễm bẩn trong quá trình chế tạo, vận chuyển hay tiếp xúc với môi trường xung quanh do các hiện tượng hấp thụ, hoặc các phản ứng hóa học như dầu, mỡ, mồ hôi, các axít hữu cơ,…. Nếu màng mỏng ngưng tụ trên bề mặt nhiễm bẩn, độ bám dính của màng với đế không tốt. Do đó, việc làm sạch đế trước khi phún xạ là rất quan trọng.
o Xử lý bằng dung môi: ngâm đế trong dung dịch NaOH 1% trong khoảng 20 phút.
o Đế sau khi ngâm trong dung môi, cần phải rửa sạch lại bằng nước cất, sau đó được lau sạch lại bằng aceton, sau đó phải được sấy khô.
Cách bố trí bia-đế :
Khi nghiên cứu tính chất điện quang của vật liệu ZnO, các công trình nghiên cứu thường bố trí để đế vuông góc với bia như hình 3.10, để tránh sự bắn phá của dòng ion âm lên màng gây ra nhiều sai hỏng, Khoảng cách bia-đế (h) được tính từ mép đường đua trên bia đến mép dưới của đế thủy tinh.
Hình 3.10. Sơ đồ bố trí thí nghiệm.