Wyniki 1-7 spośród 7 dla zapytania: authorDesc:"Roman Pastuszek"

Analiza właściwości optycznych krzemu teksturyzowanego DOI:10.15199/13.2018.7.5


  Teksturyzacja jest procesem, który polega na modyfikacji powierzchni danego materiału (np. krzemu), przez wytworzenie na niej struktur, mających na celu zmianę określonych właściwości np. optycznych. W fotowoltaice teksturyzację stosuje się w celu obniżenia współczynnika odbicia światła od struktury z której wykonane jest ogniwo. Pozwala to na zwiększenie absorpcji promieni słonecznych, a tym samym poprawę jego sprawności. Istnieje wiele metod teksturyzacji dzięki której udaje się obniżyć współczynnik odbicia światła od struktury w większym lub mniejszym stopni. Jedną z najbardziej efektywnych metod teksturyzacji jest metoda chemiczna, którą można podzielić na zasadową i kwasową [1]. Monokrystaliczny krzem, z którego wytworzone są płytki głównie o orientacji krystalograficznej (100) najczęściej teksturyzowany jest metodą trawienia anizotropowego w alkalicznych roztworach wodorotlenku potasu (KOH) i wodorotlenku sodu (NaOH) [1, 2]. W takich zasadowych roztworach trawienie płaszczyzny (100) przebiega szybciej, niż płaszczyzny (111) w której ułożenie atomów jest znacznie gęstsze [1, 3]. Z tego względu na powierzchni powstają losowo rozmieszczone piramidalne struktury zorientowane pod kątem 54,75o [1-5]. W ten sposób następuje teksturyzacja powierzchni, dzięki której zachodzi pułapkowanie padających na strukturę fotonów. Inaczej dzieje się w wypadku krzemu multikrystalicznego, gdzie z powodu niejednorodnej płaszczyzny trawienie w roztworze KOH dla każdego z ziaren przebiega w innym tempie, co prowadzi do powstawania uskoków na granicach ziaren i niejednorodnego kształtu między poszczególnymi ziarnami [2]. Stosuje się wówczas trawienie w roztworach kwasowych, najczęściej fosforowodorowym (HF). W tej metodzie proces przebiega izotropowo, co [...]

Analiza właściwości antystatycznych mieszanin tlenków Hf oraz Ti o małej zawartości tytanu DOI:10.15199/13.2018.7.6


  Antystatyczność jest jedną z istotnych właściwości materiałów. Określa zdolność do rozpraszania ładunku elektrycznego zgromadzonego na powierzchni materiału. Materiały określane mianem antystatycznych nie gromadzą nadmiarowego ładunku elektrycznego na swojej powierzchni, a więc takiego, który pochodzi z zewnętrznych źródeł jak np. elektryzowanie przez pocieranie czy też z wyładowania koronowego. Gromadzenie ładunku może powodować powstawanie wyładowania elektrostatycznego ESD (ang. Electrostatic Discharge). Wyładowanie to zazwyczaj skutkuje uszkodzeniem elementów elektronicznych ze względu na powstawanie przebić elektrycznych. Jeśli ESD powstanie w obszarze występowania pyłów lub gazów łatwopalnych może spowodować wybuch, a więc również stanowić zagrożenie dla zdrowia i życia człowieka. Na powierzchni materiałów antystatycznych zmniejszone jest osiadanie różnego rodzaju cząsteczek w postaci np. drobin kurzu czy też pyłów. Ma to istotne znaczenie między innymi w fotowoltaice, gdzie zakurzenie powierzchni ogniw znacząco wpływa na sprawność konwersji energii lub w sprzęcie elektronicznym ze względu na zmniejszenie jego walorów estetycznych [1-3]. Z tego powodu prowadzone są obecnie prace nad rozwojem nowych materiałów o właściwościach antystatycznych [4]. Badane są na przykład antystatyczne pokrycia kopuł samolotowych [5], nieulegające naelektryzowaniu tkaniny wielofunkcyjne [6], czy też nowoczesne farby do włosów [7]. Jednym z interesujących kierunków badań właściwości antystatycznych jest wykorzystanie elektretów, czyli materiałów gromadzących i przechowujących ładunek elektryczny [8-10]. Część eksperymentalna Badane warstwy naniesione zostały w procesie rozpylania magnetronowego na podłoża z krzemionki amorficznej (SiO2). Procesy nanoszenia przeprowadzone zostały z wykorzystaniem wielotargetowego stanowiska, pozwalającego na jednoczesne rozpylanie kilku materiałów. Wykorzystano targety metaliczne Ti oraz Hf o wysokiej cz[...]

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[...]

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[...]

ANALIZA WŁAŚCIWOŚCI ANTYSTATYCZNYCH CIENKICH WARSTW NA BAZIE TLENKÓW Hf I Ti W POWIĄZANIU Z ICH MIKROSTRUKTURĄ DOI:10.15199/13.2019.7.5


  Powłoki cienkowarstwowe znajdują obecnie liczne zastosowania w przemyśle. Wykorzystywane są na przykład w optoelektronice, optyce czy też fotowoltaice. Materiały stosowane do wytwarzania powłok cienkowarstwowych charakteryzują się zazwyczaj dużą rezystywnością, dlatego podczas użytkowania może dochodzić do gromadzenia się ładunku elektrostatycznego na ich powierzchni. W sytuacji gdy powłoki te nałożone zostaną na elementy elektroniczne może to skutkować powstawaniem uszkodzeń i skróceniem ich czasu pracy, wynikającymi z niszczącego działania wyładowania elektrostatycznego. Wyładowanie to jest efektem gromadzenia się ładunku elektrycznego. Jednym ze sposobów ograniczenia efektu gromadzenia się ładunku statycznego jest stosowanie tzw. powłok antystatycznych. Takie powłoki ze względu na zdolność rozpraszania ładunku elektrycznego znajdują obecnie szerokie zastosowanie, w szczególności w przemyśle elektrycznym i elektronicznym [1-14]. Tlenek indowo-cynowy (ITO) oraz tlenki na bazie, między innymi, tytanu oraz hafnu są obecnie jednymi z najczęściej badanych tlenków cienkowarstwowych ze względu na ichszerokie zastosowanie. Dwutlenek hafnu i tytanu to materiały dielektryczne o szerokiej przerwie energetycznej i dużej rezystywności.Z kolei ITO jest materiałem należącym do grupy przewodzących tlenków przezroczystych (ang. TCO - Transparent Conducting Oxide). Z tego też powodu jest on obecnie powszechnie wykorzystywany np. w elektronice i optoelektronice. Z kolei wadą tego materiału jest duży koszt, kończące się powoli światowe zapasy indu, czy też mała szybkość nanoszenia warstw ITO. Istnieją również inne tlenki z grupy TCO, np. FTO (ang. Fluorine-doped Tin Oxide), jednak ze względu na gorsze parametry, głównie elektryczne (mniejsza przewodność) są one rzadziej stosowane. Warstwy ITO stosowane są głównie w wyświetlaczach urządzeń elektronicznych, ogniwach fotowoltaicznych oraz różnego rodzaju urządzeniach optoelektronicznych [1-14]. [...]

WPŁYW RODZAJU PODŁOŻA NA WYBRANE WŁAŚCIWOŚCI CIENKICH WARSTW ITO DOI:10.15199/13.2019.7.6


  Tlenek indowo-cynowy jest powszechnie określany jako ITO (Indium Tin Oxide). Stanowi on roztwór stały tlenku indu In2O3 oraz tlenku cyny SnO2 w proporcji odpowiednio około 90% oraz 10% wagowych. Cienkie warstwy ITO charakteryzują się relatywnie małą rezystywnością (poniżej ρ < 10-3 Ω∙cm), przy jednocześnie dużym współczynniku transmisji światła dla długości fal z zakresu widzialnego (Tλ > 80%). Dzięki takim właściwościom, tlenek ten jest jednym z najważniejszych materiałów przewodzących wykorzystywanych w transparentnej elektronice. Stosowany jest m. in. do wytwarzania transparentnych elektrod w elastycznych ogniwach fotowoltaicznych, wyświetlaczach ciekłokrystalicznych (LCD, ang. Liquid Crystal Display), a także do produkcji organicznych wyświetlaczy OLED (ang. Organic Light Emitting Diodes) oraz wielu innych [1÷7]. Stosowanie różnego rodzaju podłoży jest często wymuszane przez metody pomiarowe. Przykładowo, aby ocenić współczynnik transmisji światła przez badaną strukturę, konieczne jest zastosowanie podłoża przezroczystego (np. SiO2 lub PET) [6, 7]. Natomiast w zależności od właściwości elektrycznych jakie chcemy uzyskać, wykorzystane zostaną podłoża półprzewodnikowe, metalowe lub dielektryczne. Stosowanie różnego rodzaju podłoży spowodowane jest również ich zastosowaniem, np. podłoże typowe dla elektroniki to m.in. krzem (Si). Do budowy elastycznych tranzystorów wykorzystane zostaną podłoża elastyczne, natomiast dla zastosowania warstwy ITO jako transparentna elektroda, użyte zostaną podłoża przezroczyste [2, 5, 7]. Ze względu na dużą różnorodność podłoży stosowanych w elektronice, w niniejszej pracy przeprowadzono analizę wpływu jego rodzaju na wybrane właściwości cienkich warstw ITO. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA Badane próbki wytworzono metodą rozpylania magnetronowego. Podczas przeprowadzonego procesu rozpylano target ITO składający się z tlenku indu (In2O3) oraz tlenku cyny (SnO2) w proporcji odpowi[...]

WPŁYW PARAMETRÓW PROCESU TECHNOLOGICZNEGO NA WŁAŚCIWOŚCI CIENKICH WARSTW NA BAZIE MIEDZI DOI:10.15199/13.2019.7.9


  Wzrost zainteresowania nową dziedziną technologii, jaką jest transparentna elektronika, stał się powodem licznych prób wytworzenia funkcjonalnych układów elektronicznych na transparentnych i elastycznych podłożach organicznych. Możliwość wytwarzania takich urządzeń czy podzespołów elektronicznych tworzy ogromny potencjał unowocześniania przedmiotów codziennego użytku takich jak: okna, tablety, telefony komórkowe, a nawet szklane meble. Z tej przyczyny wiele badań w ostatnich latach poświęca się cienkim warstwom tlenków metali, które mogłyby być wytwarzane jako materiały półprzewodnikowe bez zwiększania temperatury na podłożach polimerowych, które cechują się dużą wrażliwością termiczną. Spośród tych materiałów wiele uwagi poświęca się półprzewodnikom na bazie tlenków metali. Przegląd literatury naukowej pokazuje rosnące znaczenie i zainteresowanie tymi materiałami pod względem możliwości zastosowania ich w konstrukcji cienkowarstwowych przyrządów półprzewodnikowych jak np. ogniwa słoneczne, diody LED, czy cienkowarstwowe tranzystory polowe. Obecne badania nad materiałami skupiają się przede wszystkim na wytwarzaniu cienkowarstwowych powłok półprzewodnikowych o typie przewodnictwa typu p, ponieważ techniki umożliwiające wytworzenie cienkich warstw tlenków metali z przewodnictwem elektronowym (typu n) uznaje się za opracowane. Jednymi z najpowszechniej badanych materiałów z tej grupy są tlenki na bazie miedzi. Ich dwie najpowszechniej wykorzystywane formy to CuO (tenoryt) oraz Cu2O (kupryt) [1-6]. CZĘŚĆ EKSPERYMENTALNA Przedmiot badań stanowiły cienkie warstwy tlenku miedzi, naniesione w procesie stałoprądowego rozpylania magnetronowego na podłoża z krzemionki amorficznej (SiO2). Procesy technologiczne rozpylania przeprowadzone zostały z wykorzystaniem metalicznego targetu Cu o czystości 99,999%. Rozpylanie przeprowadzone zostało w atmosferze mieszaniny gazów tlenu oraz argonu. Tlen zastosowany został jako gaz reaktywny, n[...]

 Strona 1