Wyniki 1-3 spośród 3 dla zapytania: authorDesc:"Radosław Pierściński"

Wpływ składu materiałowego cienkich warstw HfO2-TiO2 na ich właściwości strukturalne oraz optyczne DOI:10.15199/13.2016.7.2


  W pracy przedstawiono wyniki badania wpływu składu materiałowego cienkich warstw HfO2-TiO2 na ich właściwości strukturalne oraz optyczne. Cienkie warstwy tlenków TiO2 i HfO2 oraz ich mieszanin zostały wytworzone za pomocą rozpylania magnetronowego. Zmiana składu materiałowego cienkich warstw miała znaczący wpływ na właściwości strukturalne, powierzchni oraz optyczne. Wytworzone cienkie warstwy z wyjątkiem (Hf0.55Ti0.45)Ox były nanokrystaliczne o średnim rozmiarze krystalitów około 7-11 nm. Obrazy otrzymane przy użyciu skaningowego mikroskopu elektronowego potwierdziły, że cienkie warstwy zbudowane były z ziaren o różnych kształtach oraz rozmiarach z wyjątkiem powłoki, która w mieszaninie miała największą ilość domieszki Ti. Badania przedstawione w pracy pokazały zmianę współczynnika transmisji światła wraz ze wzrostem zawartości TiO2 w mieszaninach. Zaobserwowano także przesunięcie długości fali odcięcia w stronę fal dłuższych oraz wzrost wartości współczynnika załamania światła. Słowa kluczowe: TiO2, HfO2, mieszaniny tlenków, powłoki optyczne, rozpylanie magnetronowe, właściwości strukturalne, właściwości optyczne.Cienkie warstwy na bazie tlenków metali przejściowych, należące do 4 grupy układu okresowego pierwiastków są obiektem zainteresowań badaczy z uwagi na wiele pożądanych właściwości. Powłoki cienkowarstwowe na bazie tlenków tytanu (TiO2) i hafnu (HfO2) charakteryzują się między innymi wysoką odpornością termiczną, chemiczną oraz mechaniczną, a także przezroczystością dla światła w szerokim zakresie spektralnym [1-4]. Zainteresowanie dwutlenkiem hafnu związane jest z jego właściwościami optycznymi oraz elektrycznymi. Materiał ten charakteryzuje się dużą wartością względnej przenikalności elektrycznej (ε~25), dużą przerwą energetyczną (Eg~5.5eV), a także wysokim współczynnikiem załamania światła (n~2) [2-7[...]

Wpływ wygrzewania na właściwości powierzchni cienkich warstw na bazie wybranych tlenków metali DOI:10.15199/13.2017.7.2


  Powłoki cienkowarstwowe znajdują powszechne zastosowanie w przemyśle, m.in. elektronicznym, fotonicznym oraz medycznym [1-4]. Dwutlenek tytanu (TiO2) jest materiałem dielektrycznym. Powłoki na bazie TiO2 mogą występować zarówno w postaci amorficznej, jak i polikrystalicznej. TiO2 posiada trzy odmiany krystalograficzne, tj. anataz, rutyl i brukit. Struktury anatazu i rutylu charakteryzują się tetragonalnym układem krystalograficznym, zaś brukitu - układem rombowym [5]. Struktura TiO2 ulega przekształceniu pod wpływem temperatury [2, 5, 6]. Anataz jest odmianą niskotemperaturową, która ulega transformacji w rutyl, uznawany za metastabilną odmianę TiO2, po wygrzewaniu w temperaturze powyżej około 700°C [6]. Brukit, będący niestabilną termicznie odmianą, nie znajduje powszechnego zastosowania w przemyśle i technologii [1]. Trójtlenek wolframu (WO3) jest również materiałem dielektrycznym, który posiada zbliżone właściwości i znajduje bardzo podobne zastosowania jak wcześniej przedstawiony TiO2. Cienkie warstwy na bazie WO3 mogą występować w postaci amorficznej lub polikrystalicznej [7]. WO3 w postaci krystalicznej może mieć strukturę krystalograficzną jednoskośną, trójskośną, rombową lub tetragonalną [8]. Warstwy na bazie TiO2 oraz WO3 otrzymywane są najczęściej metodami fizycznego osadzania z fazy gazowej (ang. Physical Vapor Deposition, PVD) lub chemicznego osadzania z fazy gazowej (ang. Chemical Vapor Deposition, CVD) [2]. W zależności od metody otrzymywania oraz sposobu obróbki poprocesowej, otrzymać można powłoki funkcjonalne o zupełnie odmiennych parametrach [1-4]. Modyfikacja szeregu parametrów cienkich warstw TiO2 i WO3 pozwala na uzyskanie powłok funkcjonalnych o zróżnicowanych właściwościach użytkowych [3]. W niniejszej pracy przedstawiono wpływ obróbki poprocesowej, tj. wygrzewania w wysokiej temperaturze, na właściwości powierzchni cienkich warstw TiO2 i WO3. Część eksperymentalna Cienkie warstwy TiO2 i WO3 nanies[...]

Wpływ warunków zasilania magnetronu na właściwości cienkich warstw TiO2 DOI:10.15199/13.2017.7.4


  Dwutlenek tytanu (TiO2) jest materiałem, który obecnie jest wykorzystywany w wielu dziedzinach współczesnej nauki i techniki, ze względu na swoje liczne zalety [1]. Charakteryzuje się przede wszystkim wysokim współczynnikiem załamania światła, w granicach 2,2-2,6 oraz dużą stałą dielektryczną 80-110. Jest powszechnie wykorzystywany ze względu na swoje unikatowe właściwości, takie jak: nietoksyczność oraz stabilność chemiczna, termiczna i mechaniczna. Istotnym parametrem jest także duża twardość oraz przezroczystość w zakresie fal widzialnych i podczerwieni. Szeroka przerwa energetyczna (Eg), duży poziom absorpcji w zakresie ultrafioletu oraz dobra stabilność w niekorzystnych warunkach są dodatkowymi zaletami TiO2 [2, 3]. Powłoki cienkowarstwowe na bazie dwutlenku tytanu znajdują zastosowanie jako filtry interferencyjne, powłoki antyrefleksyjne, samoczyszczące, ochronne (np. na ogniwa słoneczne) oraz powłoki na elementy specjalnego zastosowania np. w kosmosie [2-7]. Istotną cechą cienkich warstw jest ich adhezja do podłoża, hydrofilowość oraz odporność na ścieranie. Tlenek tytanu wykorzystywany jest także na szeroką skalę w motoryzacji oraz medycynie. Zmianę parametrów TiO2 uzyskuje się przez domieszkowanie różnymi pierwiastkami. Proces ten umożliwia przede wszystkim zmianę jego właściwości elektrycznych. Twardość powłok cienkowarstwowych na bazie TiO2 zawiera się w zakresie od 3 do 12 GPa. Istotny jest fakt, że twardość nie zależy tylko od rodzaju materiału, ale także od sposobu jego wytwarzania struktury krystalicznej oraz wielkości krystalitów [4]. Dwutlenek tytanu (TiO2) może występować w różnych formach: anatazu, rutylu, brukitu oraz w postaci amorficznej. Brukit wykazuje stosunkowo niewielką stabilność termiczną, dlatego jego zastosowanie w nowoczesnych technologiach jest znikome. Praktyczne zastosowanie znajdują zazwyczaj anataz i rutyl. Cienkie warstwy TiO2 o fazie anatazu, mogą być stosowane między innymi jako powł[...]

 Strona 1