Czasopismo | ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA | Rocznik 2017 - zeszyt 7

Wpływ warunków zasilania magnetronu na właściwości cienkich warstw TiO2

Influence of magnetron powering parameters on properties of TiO2 thin films

10.15199/13.2017.7.4

nr katalogowy: 107673
10.15199/13.2017.7.4

Streszczenie

W pracy przedstawiono wyniki badań odporności mechanicznej cienkich warstw TiO2. Cienkie warstwy zostały wytworzone za pomocą rozpylania magnetronowego z ciągłym oraz sekwencyjnym zasilaniem magnetronu. Wykonano badania mikrostruktury naniesionych cienkich warstw przy użyciu dyfrakcji rentgenowskiej. Z kolei badania właściwości mechanicznych przeprowadzono za pomocą metody nanoindentacji oraz oscylacyjnego testu Bayer’a. Wyniki pokazały, że powłoki wytworzone w procesie z ciągłym oraz sekwencyjnym zasilaniem magnetronu miały podobne właściwości strukturalne oraz mechaniczne. Cienkie warstwy TiO2 miały fazę anatazu o rozmiarze krystalitów około 21–21,5 nm. Twardość naniesionych powłok wynosiła 10 GPa. Po wykonaniu testu Bayer’a chropowatość powierzchni próbek zmieniła się nieznacznie, co oznacza, że charakteryzują się one dobrą odpornością na ścieranie.

Abstract

In this work the results of mechanical properties of TiO2 thin films were presented. Thin films were deposited by magnetron sputtering using continuous and sequential powering of magnetron. Microstructure research of deposited thin films was performed with the use of x-ray diffraction (XRD) method. In turn, determination of mechanical properties was conducted based on nanoindentation measurements and oscillating Bayer test. Results showed that coatings deposited in both, continuous and sequential processes had similar structural and mechanical properties. TiO2 thin films had anatase phase with the crystallites size of ca. 21-21.5 nm. Hardness of prepared coatings was equal to 10 GPa. The root mean square roughness of samples after Bayer test did not change significantly, which could testify about their good scratch resistance.

Słowa kluczowe

Keywords

Bibliografia

[1] Domaradzki J., Kaczmarek D., Prociow E.L., Borkowska A., Kudrawiec R., Misiewicz J., Schmeisser D., Beuckert G., (2006) "Characterization of nanocrystalline TiO2-HfO2 thin films prepared by low pressure hot target reactive magnetron sputtering", Surface & Coatings Technology, vol. 200, s. 6283-6287.
[2] Wojcieszak D., Kaczmarek D., Domaradzki J., Mazur M., Baniewicz K., Prociów E., Mazur P. (2013). "Powłoki wielofunkcyjne na bazie nanokrystalicznego TiO2 ", Elektronika, 1/2013, s. 10-12.
[3] Kasza T., (2007) "Badanie właściwości fotokatalitycznych i charakterystyka fizykochemiczna nanokrystalicznych filmów TiO2 na podłożu ceramicznym", Praca doktorska, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej.
[4] Mazur M., Wojcieszak D., Domaradzki J., Kaczmarek D., Baniewicz K., Mazur P. (2013). "Wpływ ilości domieszki na właściwości trybologiczne cienkich warstw TiO2:Nd", Elektronika, 1/2013, s. 12-15.
[5] Mazur M., (2014) "Badania i analiza właściwości cienkich warstw TiO2 domieszkowanych neodymem jako powłok wielofunkcyjnych", Rozprawa doktorska, Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki.
[6] Yang T., Shiu C., Wong M., (2004) "Structure and hydrophilicity of titanium oxide films prepared by electron beam evaporation", Surface Science, vol. 548, s. 75-82.
[7] Ma C. Y., (2013) "Structural, morphological, optical and photoluminescence properties of HfO2 thin films, Thin Solid Films", vol. 545, s. 279-284.
[8] Bedikyan L., Zakhariev S., Zakharieva M., (2013) "Titanium dioxide thin films: preparation and optical properties", Journal of Chemical Technology and Metallurgy, vol. 48, 6, s. 555-558.
[9] Wojcieszak D., (2013) "Wpływ domieszkowania europem na właściwości optyczne i fizyko-chemiczne powierzchni cienkich warstw TiO2", Elektronika, 7/2013, s. 11-14.
[10] Kyung-Hyun C., Navaneethan D., Nauman M.M., Inyoung K., Hyunseok C., Jeongadi J., (2012) "Structural and optical properties of electrohydrodynamically atomized TiO2 nanostructured thin films", Applied Physics A, vol. 107, s. 715-722.
[11] Kasza T., (2007) "Badanie właściwości fotokatalitycznych i charakterystyka fizykochemiczna nanokrystalicznych filmów TiO2 na podłożu ceramicznym", Praca doktorska, Politechnika Krakowska, Wydział Inżynierii i Technologii Chemicznej.
[12] Dorian A.H., i in., Review of the anatase to rutile phase transformation, Journal Materials Science, vol. 46, 2011, s. 855-874.
[13] Norma: AS9100B &ISO 9001:2008.

Jeśli masz wykupiony/przyznany dostęp - zaloguj się. Skorzystaj z naszych propozycji zakupu!

Publikacja


e-Publikacja (format pdf) - nr 107673 "Wpływ warunków zasilania ..." licencja: Osobista Produkt cyfrowy	10.00 zł

Zeszyt


ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - e-zeszyt (pdf) 2017-7 licencja: Osobista Produkt cyfrowy	35.00 zł

Prenumerata

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - prenumerata cyfrowa
licencja: Osobista

Produkt cyfrowy
Nowość

420.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna + wysyłka
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - papierowa prenumerata roczna	528.00 zł brutto 488.89 zł netto 39.11 zł VAT (stawka VAT 8%)
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - pakowanie i wysyłka	42.00 zł brutto 34.15 zł netto 7.85 zł VAT (stawka VAT 23%)

570.00 zł

ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS
licencja: Osobista

Szczegóły pakietu

Nazwa
ELEKTRONIKA - KONSTRUKCJE, TECHNOLOGIE, ZASTOSOWANIA - PAKIET prenumerata PLUS (Prenumerata papierowa + dostęp do portalu sigma-not.pl + e-prenumerata)	636.00 zł brutto 588.89 zł netto 47.11 zł VAT (stawka VAT 8%)

636.00 zł

Zeszyt

2017-7

Twój Koszyk

Publikacja

Zeszyt

Prenumerata

Zeszyt

Czasopisma