Wyniki 1-10 spośród 23 dla zapytania: authorDesc:"Damian Wojcieszak"

Wpływ domieszkowania europem na właściwości optyczne i fizyko-chemiczne powierzchni cienkich warstw TiO2


  Tlenki metali pełnią bardzo ważną rolę w wielu dziedzinach elektroniki. Są one często stosowane do wytwarzania np. sensorów, elementów piezoelektrycznych, ogniw paliwowych, powłok antykorozyjnych oraz katalizatorów [1-5]. Jednym z najbardziej obiecujących materiałów tlenkowych jest dwutlenek tytanu (TiO2). Jest on nietoksyczny, stabilny, ma niski koszt wytwarzania [1, 6]. Oprócz tego, TiO2 cechuje się wysokim poziomem przezroczystości i jest często stosowany do wytwarzania warstw samoczyszczących oraz powłok antyrefleksyjnych [7-9]. Jednym ze sposobów na rozszerzenie obszaru zastosowania TiO2 jest modyfikowanie jego właściwości przez domieszkowanie różnymi pierwiastkami. Zwłaszcza lantanowce są często stosowane do uzyskania modyfikacji cienkich warstw TiO2, w celu uzyskania m.in. efektu fotoluminescencji [10-22]. Pozwala to uzyskać emisję światła o określonych długościach fali. Tego typu materiały są przedmiotem wielu badań z uwagi na ich potencjalne zastosowanie w konstrukcji nowoczesnych wyświetlaczy, czy też w telekomunikacji [10, 11, 16, 20, 23, 24]. Obecnie najbardziej pożądane są warstwy wykazujące fotoluminescencję w zakresie światła widzialnego. Jest to bezpośrednio związane z zastosowaniem warstw luminescencyjnych jako źródeł światła [18, 19, 25-27]. Intensywną emisję w zakresie promieniowania świetlnego wykazuje między innymi europ. Doniesienia literaturowe pokazują, że niewielka ilość europu (lub jego tlenków) po wprowadzeniu do matrycy tlenkowej (takiej jak np. SiO2 [28], CeO2 [29], ZrO2 [30], HfO2 [31] lub TiO2 [32]) umożliwia uzyskanie silnej emisji promieniowania o barwie czerwonej (ok. 615 nm) [15, 19, 20]. W wypadku TiO2 domieszkowanego europem efekt fotoluminescencji jonów Eu3+ jest wynikiem pośredniego transferu energii z pasma przewodnictwa TiO2 (rys. 1) [11]. W tym procesie uczestniczą poziomy defektowe matrycy, które są zlokalizowane poniżej pasma przewodnictwa matrycy TiO2, tj. w zakresie energii od 2,[...]

Surface morphology study and dielectric properties of polyesterimide nanocomposite


  It is now well known that nano-structuring of composites affect significantly on their dielectric properties as well the surface morphology [1-6]. On the other hand, the new generation of dielectrics, i.e. polymers modified with nanofillers, due to their special structure may influence on a better understanding of the phenomena that appear in dielectrics [1]. The polyesterimide impregnating varnish (T) have been modified by incorporation of hydrophilic fumed nanosilica (SiO2) at a low loading (1.5% by weight) using our special method. The influence of nanostructuring of composites on the thermally stimulated depolarization currents, temperature characteristic of tan δ and partial discharges resistance as well the nanoscale surface morphology were investigated. Experimental The thermally stimulated depolarization current (TSDC), partial discharge (PD) resistance, temperature characteristic of tan δ and surface morphology have been investigated for both pure (T) and nanofilled (T+ SiO2) varnishes. In the thermally stimulated depolarization current (TSDC) investigation at 120oC, a static voltage 100 V and 200 V was applied to a sample for a time 40 minutes and then temperature was decreased for a time 20 min to ambient temperature. The voltage was switched off and the sample was shortcircuited for a time 30 min to eliminate the rapid space charge relaxation and stabilize the sample. Then during a linear temperature increase 2 oC/min, the return to equilibrium of the previously oriented charges generated a depolarization current which was recorded, as a function of temperature, with a electrometer (Keithley 6517[...]

Wpływ modyfikacji plazmowej na właściwości powierzchni elastycznych podłoży polimerowych przeznaczonych do zastosowania w transparentnej elektronice DOI:10.15199/13.2018.7.2


  Polimery zyskały w ostatnich dziesięcioleciach ogromne znaczenie jako materiały używane w wielu dziedzinach przemysłu, m.in. w branży lotniczej i motoryzacyjnej, a także w elektronice, w której wykorzystywane są jako tanie, lekkie, oraz elastyczne podłoża [1]. Mimo licznych zalet podłoża polimerowe wymagają często wstępnej obróbki, która przygotowałaby ich powierzchnię do adhezji z innym materiałem, oczyściła, odpowiednio wytrawiła, czy zmieniła stopień zwilżalności oraz tarcia. Techniki modyfikacji powierzchni polimerów podzielić można na dwie główne kategorie, tj. metody chemiczne oraz fizyczne. Z metod chemicznych warto wymienić chemisorbcję, utlenianie w silnych kwasach, czy obróbkę płomieniem. Natomiast do metod fizycznych zaliczamy m.in. obróbkę promieniami UV/gamma, wiązką laserową i jonową oraz modyfikację plazmową [2, 3]. Ta ostatnia zyskała szczególną popularność w przemyśle ze względu na łatwość sterowania procesem, jego szybkość oraz stosunkowo nieduży koszt [3, 4]. Obróbka plazmowa może wpływać na swobodną energię powierzchniową (SEP) polimeru, a tym samym zmieniać zwilżalność jego powierzchni. Wzrost stopnia zwilżalności powierzchni ma zasadnicze znaczenie w przygotowaniu jej do adhezji z inną warstwą. Poza tym modyfikacja plazmowa może mieć wpływ na zmianę ukształtowania topografii powierzchni polimeru oraz utratę masy - jest w istocie jego trawieniem [5]. Przedmiot badań Przedmiot badań niniejszej[...]

Wpływ wysokotemperaturowego wygrzewania na właściwości cienkich warstw TiO2 wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego DOI:10.15199/13.2018.7.3


  Powłoki cienkowarstwowe od wielu lat są powszechnie stosowane w różnych dziedzinach nauki i przemysłu. Dużym zainteresowaniem cieszą się zwłaszcza warstwy na bazie tlenków metali takich jak np. dwutlenek tytanu (TiO2), ponieważ znajdują one zastosowanie m.in. w konstrukcji przezroczystych powłok optycznych o właściwościach fotokatalitycznych [1-3]. W zależności od właściwości optycznych powłoki te mogą pełnić różne funkcje. Aczkolwiek należy podkreślić, że obecnie najbardziej pożądane są cienkowarstwowe materiały wielofunkcyjne [4, 5]. Ostatnio coraz bardziej pożądane są dobre właściwości mechaniczne przezroczystych powłok optycznych z uwagi na obszar ich zastosowania, jakim są m.in.: panele dotykowe urządzeń elektronicznych, soczewki optyczne, a także panele szklane. W szczególności, zwłaszcza twardość oraz odporność na ścieranie są parametrami, które zaczynają decydować o możliwości zastosowania danego materiału cienkowarstwowego. W przypadku cienkich warstw, a zwłaszcza powłok optycznych jest to dość słabo poznana właściwość [6]. O ile w literaturze przedmiotu można znaleźć wiele doniesień na temat materiałów twardych i tzw. supertwardych [7], to jednak w zdecydowanej większości dotyczą one tylko tych, które są stosowane jako powłoki przeciwzużyciowe na różnego rodzaju narzędzia. Warstwy te są jednak nieprzezroczyste lub słabo przezroczyste w zakresie światła widzialnego dla oka ludzkiego. W przypadku powłok optycznych jednym z najczęściej stosowanych materiałów jest dwutlenek tytanu. Materiał ten posiada szereg zalet takich jak np. duża przezroczystość, duża odporność termiczna, chemiczna i mechaniczna, czy też aktywność fotokatalityczna. TiO2 charakteryzuje się także dużym współczynnikiem załamania światła (n = 2,2÷2,6), co jest szczególnie istotne w przypadku projektowania wielowarstwowych powłok optycznych. Twardość typowych warstw na bazie TiO2 zawiera się w przedziale od 3 do około 12 GPa [8, 9]. Tak duża rozpięto[...]

Multifunctional coatings for solar cells application


  In recent years, an increased interest of nanocrystalline oxide materials was been observed [1, 2]. Such oxides join a few selected, well-defined properties such as high transparency, good electrical conductivity, hydrophilic or hydrophobic properties, antireflective properties, etc. [3, 4]. In contrary to conventional semiconductors, such thin oxide films, prepared for transparent electronics or solar cells application, combine mainly two specific features [5]: high transparency in visible light and the ability of electrical conduction at room temperature. These oxides, depending on the level of electrical resistivity are divided into two groups of materials: Transparent Conducting Oxide (TCO) or Transparent Oxide Semiconductor. However, in the literature, there is increasing number of reports about trying to get the additional properties, but most showed examples of multilayers. For example, it might be a thin oxide films with additional antireflective properties, prepared as TiO2 /SiO2 multilayers [4, 6] in order to obtain the largest possible reduction of light reflectance. Pemble et al. described dual functionality self-cleaning thermochromic films prepared by APCVD method. The multilayers based on VO2 and TiO2 revealed good degradation of stearic acid under UV radiation and thermochromic properties with the switching temperature of 55oC. In the first part of this paper, the possibilities of characterization of nanostructures used in the Laboratory of Optoelectrical Diagnostics of Nanomaterials located at Wroclaw Univeristy of Technology have been showed. Then antireflective, photoactive nanocrystalline Ti-V oxide as a multifunctional thin film has been presented. Directions of current research The scope of current work carried out in the Laboratory involves the research for new, nanocrystalline oxide materials with unique electrical and optical properties, which might be applied as multifunctional coatings for example s[...]

Formowanie transparentnych warstw przewodzących na bazie ITO


  Tlenek indowo-cynowy, znany jako ITO , stanowi roztwór stały tlenków In2O3 oraz SnO2 w proporcji odpowiednio 90/10% wag. Powszechne zainteresowanie tym materiałem jest następstwem badań jakie miały miejsce na przełomie lat 40. i 50. ubiegłego stulecia, kiedy zwrócono uwagę na nietypowe właściwości niestechiometrycznych tlenków indu i cyny, wytwarzanych metodami parowania próżniowego [1]. Tlenki te mogą charakteryzować się dużą przezroczystością dla światła widzialnego, na poziomie zazwyczaj powyżej 80% oraz niewielką (jak na tlenki) rezystywnością w temperaturze pokojowej, nawet poniżej 10-3 Ωcm. Duża koncentracja (na poziomie około 1019 - 1021 cm-3) oraz ruchliwość (kilka - kilkanaście cm2 V-1s-1) elektronów w tym materiale sprawia, że jest on chętnie wykorzystywany do wytwarzania przezroczystych elektrod przewodzących w różnego rodzaju wyświetlaczach, np. LCD. ITO może być nanoszony z wykorzystaniem różnych technik, przy czym do najpopularniejszych metod stosowanych w przemyśle należy zaliczyć metody fizycznego nanoszenia z fazy gazowej (PVD): metodę rozpylania (MS) oraz metodę parowania (EBE) [2]. Najważniejsze, ze względu na zastosowania właściwości ITO , do których należą przezroczystość oraz przewodnictwo elektryczne ściśle zależą od warunków nanoszenia warstw w trakcie procesu osadzania oraz od warunków ich obróbki poprocesowej. W niniejszym artykule przedyskutowano zagadnienia związane z doborem warunków osadzania warstw przezroczystych i przewodzących warstw ITO metodą parowania wiązką elektronową. Warstwy wytwarzane były z przeznaczeniem na elektrody sterujące struktur elektrochromowych. Założono, że aby umożliwić poprawną pracę takich struktur warstwy powinny charakteryzować się przezroczystością na poziomie co najmniej 70% oraz rezystywnością nie większą niż 10-2 Ωcm. Część eksperymentalna Warstwy naniesiono na przemysłowym stanowisku do osadzania warstw cienkich metodą parowania wiązką elektronową z k[...]

Analiza właściwości optycznych oraz projektowanie półprzezroczystych cienkich warstw Ag w zakresie VIS-NIR DOI:10.15199/ELE-2014-112


  Cienkie warstwy srebra znajdują zastosowanie w konstrukcji różnych powłok optycznych. Do jednych z najczęściej wykorzystywanych należą powłoki odbijające promieniowanie optyczne w szerokim zakresie długości fali stosowane do wytwarzania luster. W wypadku warstw Ag o grubości od kilku do kilkunastu nanometrów, warstwy takie wykazują częściową przepuszczalność dla światła w widzialnym zakresie widma promieniowania optycznego oraz odbicie światła w zakresie bliskiej podczerwieni. Taka właściwość Ag znajduje z kolei zastosowanie w konstrukcji tzw. powłok niskoemisyjnych, stosowanych powszechnie w szkle architektonicznym. Projektowanie powłok optycznych, przeznaczonych do różnych zastosowań wymaga znajomości przebiegu charakterystyk dyspersji współczynników załamania i ekstynkcji światła materiału, z którego wytworzona będzie powłoka. W wypadku bardzo cienkich warstw, charakterystyki te mają jednak inny przebieg niż obserwowany dla materiałów litych. W niniejszej pracy przedstawiono wyniki badania oraz analizy właściwości optycznych powłok Ag o grubości 5, 10 i 15 nm wytworzonych metodą parowania wiązką elektronową oraz porównano wyniki projektowania powłok Ag z wykorzystaniem danych uzyskanych dla analizowanych warstw. Część eksperymentalna Cienkie warstwy testowe naniesione zostały na podłoża szklan[...]

Powłoki optyczne do zastosowania na panele szklane DOI:10.15199/ELE-2014-129


  Nanoszenie powłok optycznych na powierzchnię różnych przedmiotów ma na celu nadanie ich powierzchni określonych właściwości optycznych. Najczęściej oznacza to modyfikację wartości współczynnika odbicia światła (Rλ). Nałożenie powłoki optycznej może także mieć na celu wytworzenie takiego przyrządu optycznego jak np. lustro czy filtr. Najprostszą powłokę można otrzymać przez naniesienie na podłoże pojedynczej warstwy z innego materiału. Obecnie do wytwarzania różnych rodzajów powłok w szerokim zakresie spektralnym powszechnie stosowane są tlenki, np. TiO2, SiO2, Al2O3, Ta2O5, oraz fluorki (np. MgF2, CaF2) [1, 2]. Poza dobrą przezroczystością i odpowiednią wartością współczynnika załamania światła (tabela 1) istotnym kryterium, które może zadecydować o możliwości zastosowania tych materiałów na powłoki może być też kompatybilność metody ich nanoszenia z technologią wytwarzania gotowego produktu [1-3]. Teoretyczne podstawy projektowania powłok optycznych rozwijane były między innymi przez A. MacLeoda [4]. Podstawy te oparte są o rozwiązanie układu równań Maxwella dla fali TE (transverse electrical) i polegają na wyznaczeniu wartości współczynników odbicia (Rλ) i transmisji (Tλ) światła. W szczególności, projektowanie powłok polega przede wszystkim na opracowaniu modelu ich struktury. Należy w nim uwzględnić takie parametry jak np.: 1) rodzaj i parametry podłoża, 2) rodzaj i parametry materiałów zastosowanych na poszczególne warstwy, 3) liczba i sposób ułożenia warstw na podłożu, 4) grubości poszczególnych warstw [1, 2]. Wymienione elementy składowe dobierane są w taki sposób, aby uzyskać jak najlepszą zgodność teoret[...]

Właściwości powierzchni aktywnych powłok cienkowarstwowych na bazie TiO2 DOI:10.15199/ELE-2014-169


  Powłoki cienkowarstwowe wytwarzane m.in. metodami PVD od wielu lat cieszą się dużym zainteresowaniem ze strony przemysłu. Jest to związane przede wszystkim z możliwością nadawania nowych atrybutów różnego rodzaju elementom, przez naniesienie na ich powierzchnię cienkowarstwowych powłok o ściśle określonych i pożądanych właściwościach. W szczególności, mogą to być zarówno powłoki metaliczne, dielektryczne jak i półprzewodnikowe [1, 2]. Na przestrzeni ostatnich 20 lat zauważyć można dynamiczny wzrost zainteresowania materiałami cienkowarstwowymi, które przeznaczone są zwłaszcza do zastosowania w konstrukcji różnego rodzaju elementów elektronicznych, jako powłoki gazo- lub termo chromowe, jako warstwy aktywne w czujnikach lub powłoki biologicznie aktywne [1-5]. Z uwagi na właściwości fizykochemiczne powłok cienkowarstwowych, a zwłaszcza na zmiany, jakie zachodzą na ich powierzchni (np. na skutek procesów utleniania), coraz większą rolę dogrywają obecnie powłoki na bazie tlenków metali. Jest to związane z szeregiem ich zalet, do których często można zaliczyć m.in. dużą przezroczystość dla światła, dużą odporność (termiczną, chemiczną i mechaniczną), czy też bardzo dobre właściwości fotokatalityczne [1, 2, 6]. Do tlenków, które powszechnie stosuje się w konstrukcji różnego rodzaju powłok cienkowarstwowych można zaliczyć np. TiO2, Nb2O5, ZnO, SnO2,V2O5, Ta2O5 i ZrO2 [1, 2, 6]. Właściwości tych materiałów zostały już dość dobrze scharakteryzowane, ale nadal istnieje luka dotycząca wiedzy na temat właściwości warstw będących mieszaniną tych tlenków. W szczególności, chodzi tu o innowacyjne, aktywne powłoki cienkowarstwowe, których właściwości zmieniają się w zależności od składu materiałowego, parametrów procesu nanoszenia, a także dodatkowej obróbki poprocesowej (np. wygrzewania w wysokiej temperaturze). Dlatego też, w niniejszej pracy opisano wpływ wygrzewania na właściwości strukturalne i fizykochemiczne powierzchni cienkich war[...]

Właściwości antystatyczne nanokrystalicznych cienkich warstw na bazie tlenków tytanu i kobaltu DOI:10.15199/13.2017.7.3


  Antystatyczność jest właściwością materiału, określająca zdolność do zapobiegania gromadzeniu się na jego powierzchni ładunku elektrycznego [1]. Gromadzenie ładunku na powierzchni materiałów może powodować wiele negatywnych zjawisk np. zmianę parametrów pracy ogniw fotowoltaicznych w wyniku pokrycia ich powierzchni warstwą kurzu i zanieczyszczeń, pogorszenie jakości widzenia w przypadku soczewek okularowych lub wyświetlaczy w wyniku przyciągania cząsteczek kurzu. Może to też prowadzić do pogorszenia parametrów lub uszkodzenia elementów elektronicznych wrażliwych na przebicia w wyniku powstania wyładowania elektrostatycznego [2-3]. Rozwój technologii powoduje zwiększenie liczby dziedzin życia codziennego i przemysłu, w których właściwości antystatyczne odgrywają ważną rolę. Powoduje to również wzrost liczby badań i publikacji dotyczących zjawiska elektrostatycznego oraz sposobów zapobiegania gromadzenia się ładunku i ochrony przed negatywnymi skutkami zgromadzonego ładunku. Prowadzone prace badawcze dotyczą stosowania materiałów różniących się zawartością elementów i sposobem budowy materiału [4] czy rodzajem zastosowanych pierwiastków [6]. Ze względu na wspomnianą możliwość występowania wyładowania elektrostatycznego ESD (ang. Electrostatic Discharge) powstaje wiele prac dotyczących praktycznego zastosowania materiałów antystatycznych np. jako nieelektryzujące pokrycia podłóg, antystatyczna odzież i narzędzia, pojemniki i opakowania na wrażliwe elektrostatycznie elementy elektroniczne a nawet specjalne filtry i systemy klimatyzacji [7-12]. Niniejsza praca dotyczy badania właściwości antystatycznych, mikrostruktury oraz rezystancji powierzchniowej cienkich warstw będących mieszaniną tlenków tytanu i kobaltu o podobnym składzie, ale różniących się rozkładem pierwiastków w strukturze. Elektronika 7/2017 15 Rys. 1. Profile zastosowanych zmian PWM w procesie rozpylania magnetronowego: a) liniowy, b) w kształcie litery V oraz c[...]

 Strona 1  Następna strona »