| ชื่อเรื่อง | : | ผลการเจือร่วมของอินเดียมและอะลูมิเนียมที่มีต่อฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์ |
| นักวิจัย | : | ธนภรณ์ โตโสภณ |
| คำค้น | : | ดีซี , ฟิล์มซิงค์ออกไซด์ , ฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้า , แมกนีตรอนสปัตเตอริง |
| หน่วยงาน | : | สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย |
| ผู้ร่วมงาน | : | - |
| ปีพิมพ์ | : | 2554 |
| อ้างอิง | : | http://elibrary.trf.or.th/project_content.asp?PJID=MRG5180203 , http://research.trf.or.th/node/4922 |
| ที่มา | : | - |
| ความเชี่ยวชาญ | : | - |
| ความสัมพันธ์ | : | - |
| ขอบเขตของเนื้อหา | : | - |
| บทคัดย่อ/คำอธิบาย | : | ได้เตรียมฟิล์มซิงค์ออกไซด์เจือด้วยอลูมิเนียมและอินเดียม (AIZO) โดยเทคนิค ดีซี แมกนีตรอน สปัตเตอริง บนแผ่นรองรับที่เป็นกระจกในบรรยากาศอาร์กอนบริสุทธิ์ ณ อุณหภูมิห้อง โดยใช้เซรามิกส์ซิงค์ออกไซด์เจือด้วยอลูมิเนียมและอินเดียมในปริมาณ 0.5 wt% ขนาด 3 นิ้วเป็นเป้าพบว่าโครงสร้างของฟิล์ม AIZO ที่เตรียมได้นี้เป็นโครงสร้างเฮกซะโกนอล มีค่าแกนผลึก a เป็น3.251 Å ค่าแกนผลึก c เป็น 5.214 Å และมีขนาดของผลึกเป็น 48-53 nm ฟิล์มมีองค์ประกอบเป็นZn : O เท่ากับ 1:1 โดยฟิล์มมีสภาพต้านทานไฟฟ้าอยู่ในช่วง 2.57 x 10-4- 3 Ωcm การส่งผ่านแสงอยู่ในช่วง 70-90 % และค่าช่องว่างแถบพลังงานในช่วง 3.3-3.65 eV ขึ้นอยู่กับเงื่อนไขในการเตรียม ฟิล์ม ระยะห่างระหว่างเป้ากับแผ่นรองรับ ความดัน และกำลังไฟฟ้า มีผลต่อการทับถมของฟิล์มสมบัติทางไฟฟ้า สมบัติทางแสง และโครงสร้างพื้นผิวของฟิล์ม AIZO โดยเงื่อนไขการเตรียมฟิล์มที่ระยะห่างระหว่างเป้ากับแผ่นรองรับเป็น 7 cm จะให้ฟิล์มที่มีอัตราการทับถมดีที่สุด มีความหนาสูงสุดในช่วง 750-900 nm โดยไม่ขึ้นกับความดันขณะสปัตเตอร์ และสภาพต้านทานไฟฟ้ามีแนวโน้มต่ำลงเมื่อมีการเพิ่มความดัน ขณะที่ระยะห่างระหว่างเป้ากับแผ่นรองรับที่เพิ่มขึ้น อัตราการทับถมของฟิล์มจะลดลงและขึ้นกับความดันอย่างชัดเจน โดยการเตรียมฟิล์มที่ความดันต่ำกว่าจะให้อัตราทับถมของฟิล์มสูงกว่าและฟิล์มมีโครงสร้างแบบเกรนคอลัมนาร์ ส่งผลให้มีสภาพต้านทานไฟฟ้าต่ำกว่า การเพิ่มกำลังไฟฟ้าทำให้ฟิล์มมีอัตราการทับถมสูงขึ้นและเกรนมีขนาดใหญ่ ทั้งนี้เนื่องจากอิทธิพลของพลังงานของอะตอมขณะทับถม เงื่อนไขในการเตรียมฟิล์มที่ดีที่สุดคือระยะห่างระหว่างเป้ากับแผ่นรองรับเป็น 10 cm กำลังไฟฟ้า 50 W ความดัน 0.03 mbar และไม่ให้ความร้อนกับแผ่นรองรับ โดยฟิล์มมีสภาพต้านทานไฟฟ้าเป็น 2.57 x 10-4 Ωcm ค่าการส่งผ่านแสง 81% ซึ่งให้ลักษณะพื้นผิวฟิล์มที่ขรุขระและค่าเฮซที่มีความเหมาะสมสำหรับใช้งานเป็นฟิล์มบางโปร่งใสนำ ไฟฟ้าในเซลล์แสงอาทิตย์แม้จะไม่กัดฟิล์มด้วยกรดก็ตาม Aluminum and indium doped zinc oxide (AIZO) films were prepared by direct current (dc) magnetron sputtering on glass substrate in pure argon atmosphere at room temperature. Three inches of home made zinc oxide ceramic with 0.5 wt% of aluminum and indium doping was used as a target. AIZO films deposited by this technique has hexagonal structure with a axis of 3.251 Å, c axis of 5.214 Å and the crystal size between 48-53 nm. In addition, the film shows the ratio of Zn:O as 1:1. Film resistivity of 2.57 x 10-4 - 3 Ωcm and transmittance of 70-90 % with band gap energy of 3.3-3.65 eV are obtained, depending on the deposited conditions. At the target-substrate distance of 7 cm, the films show optimum deposition rate with the thickness of 750-900 nm throughout the deposition pressure, indicating that the deposition rate is not dependent upon variations in the pressure. The increasing pressure tends to decrease the films resistivity. While at higher target-substrate distance, the lower deposition rate which is dependent on the pressure has been observed. The lower the pressure, the higher the deposition rate with columnar grain structure is achieved. This leads to obtain lower resistivity films. In addition, as increasing the power, the deposition rate and the grain size increase. This is due to the influence of the energy of sputtered atom during deposition. The optimum condition is found at the target – substrate distance of 10 cm, the power of 50 W and the pressure of 0.03 mbar without heating substrate, which give the lowest resistivity of 2.57 x 10-4 Ωcm and average transmittance of 81%. Its surface morphology and haze property is appropriate as TCO films in solar cells, |
| บรรณานุกรม | : |
ธนภรณ์ โตโสภณ . (2554). ผลการเจือร่วมของอินเดียมและอะลูมิเนียมที่มีต่อฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์.
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ธนภรณ์ โตโสภณ . 2554. "ผลการเจือร่วมของอินเดียมและอะลูมิเนียมที่มีต่อฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์".
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย. ธนภรณ์ โตโสภณ . "ผลการเจือร่วมของอินเดียมและอะลูมิเนียมที่มีต่อฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์."
กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย, 2554. Print. ธนภรณ์ โตโสภณ . ผลการเจือร่วมของอินเดียมและอะลูมิเนียมที่มีต่อฟิล์มบางโปร่งใสนำไฟฟ้าซิงค์ออกไซด์. กรุงเทพมหานคร : สำนักงานกองทุนสนับสนุนการวิจัย; 2554.
|
