Các phương pháp chế tạo màng SiO2 Phương pháp sol gel Thủy phân alkoxysilan với xúc tác bazơ axit c om Si(OR)4 + 2H2O → SiO2 + 4ROH R CH3 -, C2H5 – ng Tạo dung dịch theo tỉ lệ hợp thức sản phẩm trộn lẫn với co tạo thành hệ sol, sau chuyển từ dạng sol thành gel, phủ màng sấy an khô để thu sản phẩm Phương pháp phủ nhúng ng - th Các phương pháp phủ màng phổ biến du o Với phương pháp này, màng SiO2 tổng hợp cách đế thuỷ tinh dùng phủ màng đuợc đưa xuống nhúng hoàn toàn chất lỏng u với vận tốc dịnh duới diều khiển nhiệt dộ v áp suất khí - cu Sau màng kéo lên với vận tốc Phương pháp phủ quay Ðế đặt bề mặt phẳng quay quanh trục vng góc với mặt đất Dung dịch đưa lên đế tiến hành quay ( ly tâm), tán mỏng màng bay dung dịch dư So sánh ưu, nhược điểm hai phương pháp: Phủ quay CuuDuongThanCong.com Phủ nhúng https://fb.com/tailieudientucntt Ít tốn dung dịch Tốn nhiều dung dịch cao Độ dày màng đồng Không áp dụng cho quy mô Áp dụng cho quy mô sản xuất lớn lơn  c om Màng tạo có độ dày đồng Đối với phương pháp sol gel, màng SiO2 tạo có độ tinh khiết độ đồng cao từ vật liệu bao đầu Đây phương pháp tạo ng màng kính Nhiệt độ phủ màng thấp, dễ thực đặc biệt khả tạo co hình tốt Nhưng tạo màng SiO2 phương pháp có nhiều lỗ xốp, đễ nứt gãy q trình nung sấy, độ bám dính khơng cao Q trình chịu an ảnh hưởng nhiều yếu tố thành phần nguyên liệu ban đầu, cách thức th thực trình thủy phân hợp chất Si nhạy cảm với ng thay đổi (xúc tác axit-bazơ, sử dụng nhiệt trì trình thủy phân, u du o thời gian thủy phân, chất phân tán, chất chống keo tụ ) cu Phương pháp lắng đọng hóa học Lắng đọng hóa học phương pháp mà nhờ vật liệu rắn lắng đọng từ pha thông qua phản ứng hóa học xảy gần bề mặt đế nung nóng Trong CVD, vật liệu rắn thu dạng lớp phủ, bột đơn tinh thể Bằng cách thay đổi điều kiện thí nghiệm, vật liệu đế, nhiệt độ đế, th ành phần cấu tạo hỗn hợp khí phản ứng, áp suất….có thể đạt đ ược đặc tính khác vật liệu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Ưu điểm tạo màng SiO2 phương pháp CVD - Màng có độ dày đồng cao, bị xốp - Màng có độ tinh khiết cao - Có thể phủ đế có cấu hình phức tạp - Có thể phủ giới hạn khu vực (dùng trang trí hoa văn) - Màng có tính xếp chặt - Có khả lắng đọng hợp kim nhiều thành phần - Tốc độ lắng đọng cao (đến m /phút) - Hệ thiết bị đơn giản  Một số nhược điểm gặp phải có nhiều chế phản ứng phức tạp, ng c om  cần đế có nhiệt độ cao phương pháp khác (19000F) Đế dụng co cụ buồng phản ứng dễ bị ăn mòn dòng Nhiều sản phẩn khí sau an phản ứng có tính độc nên cần hệ thống xử lí khí thải • th Phương pháp không sử dụng rộng rãi cho nhiều vật liệu ng lại phù hợp với màng mỏng điện mơi SiO2 • du o Các phương pháp CVD thường dùng chế tạo màng SiO2 như: PECVD (Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition): sử dụng u - cu lượng plasma để kích hoạt phản ứng Nhiệt độ phản ứng khoảng 300-500oC - APCVD (Atmospheric pressure chemical vapor deposition): tốc độ lắng đọng cao, đơn giản Nhưng màng không đồng đều, không LPCVD Dùng chủ yếu tạo màng oxit Không cần phủ chân không - LPCVD (Low pressure chemical vapor deposition): buồng phản ứng có áp suất thấp (cần có hệ thống hút chân khơng) Màng độ cao Nhưng tốc độ lắng đọng màng lại thấp APCVD Dùng tạo màng silic, màng điện môi CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phương pháp lắng đọng vật lý Vật liệu rắn hóa nhiệt luợng điện tử, photons hay ion dương để vận chuyển hạt tới đế Phương pháp lắng đọng vật lý dùng chế tạo SiO2 gồm có bốc bay chân không, mạ ion phún xạ .c om • Bốc bay chân khơng có bốc bay nhiệt điện trở bốc bay chùm điện tử cu u du o ng th an co ng - Bốc bay chùm diện tử (EB) Mẫu cung cấp luợng để hóa từ va chạm với chùm điện tử có động lớn - Bốc bay nhiệt điện trở Kỹ thuật phủ màng phuong pháp nhiệt chân khơng bao gồm việc đun nóng chân khơng cho dến có bay vật liệu để phủ màng Hơi vật liệu cuối ngưng tụ duới dạng màng mỏng bề mặt lạnh dế (và thành buồng chân không) Tạo màng từ don kim loại CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt (Au, Ag, Al,Cr ) hợp chất bay hoi không bị phân li (SiO, TiO, MgF, ) an co ng c om Thành phần hợp thức lớp phủ phụ thuộc thông số q trình - Có thể dùng Plasma để tăng luợng thực cho trình phản ứng hạt vật liệu - Phương pháp không áp dụng cho vật liệu có độ nóng chảy cao hợp chất chất thành phần có độ bay khác u du o ng th  Ưu điểm hai pp tạo màng mật độ cao, liên kết màng đế tốt Nhưng màng khó điều khiển phân hủy nhiệt So với bốc bay phương pháp phún xạ tạo màng có độ dày đều, khả kiểm sốt tính lặp lại cải thiện rõ rệt - Phương pháp bốc bay phản ứng ( RE) pp dùng chế tạo SiO2 cải thiện tình trạng bị phân hủy nhiệt bốc bay nhiệt điện trở cu Bia vật liệu Silic, khí ôxi đưa vào buồng chân không => Silic Ôxi phản ứng với tạo thành hợp chất SiO2 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng • Phương pháp mạ ion Bay phản ứng tạo SiO2 , dây tóc đốt co nóng  Phát xạ nhiệt điện tử Gia tốc điện áp bia-đế, hướng đế an với lượng lớn  Hợp chất SiO2 cu u du o ng th  Phương pháp tạo màng có độ bám dính với đế tốt Mật độ màng cao Nhưng Phản ứng khó xảy -> tốc độ lắng động màng nhỏ Nhận xét: CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trong phương pháp phương pháp sol gel tạo màng đồng nhất, địi hỏi thiết bị không phức tạp, giá thành precursor tương đối đắt nên áp dụng qui mơ thương mại Phương pháp CVD có đặc tính màng trội PVD ( độ bám dính, độ đồng đều,… ) có hệ phức tạp có rủi ro môi trường cao PVD nên CVD thường sử dụng qui mô công nghiệp , PVD sử dụng nhiều phịng thí nghiệm Thành viên nhóm MSSV c om Tên Nguyễn Thị Trúc Mai 1419169 1419299 ng Phạm Minh Thuận co Lê Hải Đoàn 1419143 an Nguyễn Thị Hồng Khuyên 1419070 cu u du o ng th -Hết- CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt .c om ng co an th ng du o u cu CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... khiết độ đồng cao từ vật liệu bao đầu Đây phương pháp tạo ng màng kính Nhiệt độ phủ màng thấp, dễ thực đặc biệt khả tạo co hình tốt Nhưng tạo màng SiO2 phương pháp có nhiều lỗ xốp, đễ nứt gãy trình... thống xử lí khí thải • th Phương pháp khơng sử dụng rộng rãi cho nhiều vật liệu ng lại phù hợp với màng mỏng điện mơi SiO2 • du o Các phương pháp CVD thường dùng chế tạo màng SiO2 như: PECVD (Plasma... hủy nhiệt So với bốc bay phương pháp phún xạ tạo màng có độ dày đều, khả kiểm sốt tính lặp lại cải thiện rõ rệt - Phương pháp bốc bay phản ứng ( RE) pp dùng chế tạo SiO2 cải thiện tình trạng