2016年2月13日星期六

氫電漿固定功率改變不同處理時間對薄膜特性影響


    本實驗欲利用電漿熱處理所給予的熱能使薄膜結構中的間隙、空缺、晶界等缺陷與薄膜內因離子半徑的不同所造成的晶格扭曲進行修補與再擴散之行為,使薄膜結晶性更佳,增加光穿透率與降低電阻率。故本實驗以最佳參數的AZO/Cu/AZO薄膜,固定AZO射頻功率130W、製程時間13分、夾層Cu製程時間為100秒、基板為玻璃基板、PC基板、PET基板進行氫電漿處理,探討電漿處理對薄膜之光電特性的影響。但由於製程設備於鍍膜過程中發生水溫過熱磁場減弱之現象,導致初始之電阻值偏高,但對於氫電漿之趨勢研究並不會造成影響。
    本實驗利用濺鍍系統進行氫電漿熱處理,利用機械幫浦與擴散幫浦抽至高真空(3.5×10-5 Torr),在基板處通入射頻電源,並通入氫氣以產生輝光,試探討氫電漿處理對薄膜結構與光電特性的影響。








4-6-1 氫電漿固定功率改變不同處理時間之結晶結構分析
    4-24AZO/Cu/AZO薄膜固定電漿功率100W改變處理時間之XRD圖,由圖可知,隨著處理時間的增加,薄膜的半高寬有越來越大的趨勢,推測電漿處理時間10分鐘可獲得熱能,讓原子擴散而重新排列,原子的擴散會造成應力的釋放,而且氫氣的作用會使表面吸附及晶界中吸附的氧原子交換,而讓結晶結構有所改變。
    由圖也可觀察到隨著處理時間的增加,薄膜中的繞射角度有稍微往低角度偏移的現象,根據Bragg’s定律2θ 角度往低角度偏移則 d值增加,其原因為氫原子以插入型原子的方式置入其結構中,造成繞射峰(002)在C軸晶格的偏移,也有可能因為應力的釋放所造成。
4-24 固定電漿功率,改變處理時間之XRD
    4-254-264-27分別為玻璃基板、PC基板與PET基板固定氫電漿功率改變不同處理時間之表面形貌圖,隨著氫電漿處理時間的增加,表面形態並無明顯改變,但對於光電特性將會有所差異,以下將對不同氫處理時間作一分析。

(a)
 
描述 : D:\1010515-sei\10mglass.bmp
(b)
 
描述 : D:\1010515-sei\20mglass.bmp
(c)
 
描述 : D:\1010515-sei\30mglass-1.bmp
4-25 玻璃基板固定電漿功率100W,改變處理時間之表面形貌圖
(a) 10m (b) 20m (c) 30m


(b)
 
(a)
 
描述 : D:\1010515-sei\10mpc.bmp
描述 : D:\1010515-sei\20mpc.bmp
(c)
 
描述 : D:\1010515-sei\30mpc.bmp
4-26 PC基板固定電漿功率100W,改變處理時間之表面形貌圖
(a)  10m (b) 20m (c) 30m





(a)
 
(b)
 
 


描述 : D:\1010515-sei\10mpet.bmp
描述 : D:\1010515-sei\20mpet-1.bmp
(c)
 
描述 : D:\1010515-sei\30mpet-1.bmp
4-27 PET基板固定電漿功率100W,改變處理時間之表面形貌圖
(a)  10m (b) 20m (c) 30m


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