Исследование ширины запрещённой зоны тонких плёнок и их получение
Автор: Егор Красников • Ноябрь 8, 2020 • Научная работа • 361 Слов (2 Страниц) • 369 Просмотры
ГБОУ РМЭ “Многопрофильный Лицей Интернат”
Исследование ширины запрещённой зоны тонких плёнок и их получение.[pic 1]
Белобородов М.А., Красников Е.А.
ГБОУ РМЭ “Многопрофильный лицей интернат”,9А и 9Б класс, п. Руэм
Научные руководители:
Учитель физики Токарева Н.С., ГБОУ РМЭ “МЛИ” п. Руэм
Степанов С.А., доцент кафедры КиПР
Республика Марий-Эл
Актуальность
Тонкие пленки TiO2 широко используют в разных наноэлектронных приборах благодаря их высокой прозрачности в видимой области длин волн и электрическим свойствам, которые изменяются в широких пределах в зависимости от технологических условий их получения. Диоксид титана существует не только в виде тонких пленок. Это давно известное соединение, применяемое во многих областях.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Поликристаллические тонкие пленки диоксида титана.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Ширина запрещенной зоны тонких пленок диоксида титана .[pic 2]
ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ:
Определить возможность управления шириной запрещенной зоны с помощью изменения получения технологического процесса и их получение.[pic 3]
ЗАДАЧИ:
- Изучить литературу по данной теме.
- Получить тонкие пленки диоксида титана различными методами.
- Провести исследования данных пленок с помощью спектрофотометра.
- С помощью данных исследований измерить толщины пленок.
- Исследовать влияние технологических параметров на оптические и электрические свойства тонких пленок TiO2 .
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
- Теоретический и сравнительный анализ
- Наблюдение
- Физический эксперимент
ИССЛЕДОВАНИЕ
Для изготовления тонких пленок мы использовали реактивное магнетронное испарение и дуговое испарение. Напыление тонких пленок TiO2 проводилось на предварительно очищенные подложки стекла на вакуумной установке ННВ с помощью магнетронного распыления и дугового испарения в смеси аргона и кислорода.
Спектры пропускания тонких пленок получены с помощью спектрофотометра СФ-2000. Экспериментальные точки снимались в области длин волн 190−1100 нм., с шагом 1 нм.
[pic 4][pic 5][pic 6][pic 7]
[pic 8][pic 9][pic 10][pic 11]
В полупроводниках запрещенной зоной называют область энергии, отделяющую валентную зону, от зоны проводимости.
Ширина запрещенной зоны Диоксида титана лежит в пределах 3...3,3Эв.
Полученные результаты
Образец | Метод получения | Время напыления образца (мин) | Толщина пленки(нм) | Eg Эв. (Ширина запрещенной зоны) |
1 | Магнетронное распыление | 25 | 940 | 3,2 |
2 |
| 20 | 670 | 3,5 |
3 |
| 15 | 410 | 2,9 |
4 |
| 10 | 400 | 3,0 |
1 | Дуговое испарение | 16 | 690 | 3,8 |
2 |
| 8 | 660 | 3,6 |
3 |
| 4 | 500 | 3,6 |
4 |
| 2 | 490 | 3,5 |
[pic 12]
...