پروژه دانشجویی مقاله بررسی اثر دمای بازپخت روی خواص اپتیکی، زبری وآستانه تخریب لیزری لایه هایTiO2 تحت word دارای 7 صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است
فایل ورد پروژه دانشجویی مقاله بررسی اثر دمای بازپخت روی خواص اپتیکی، زبری وآستانه تخریب لیزری لایه هایTiO2 تحت word کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه و مراکز دولتی می باشد.
این پروژه توسط مرکز مرکز پروژه های دانشجویی آماده و تنظیم شده است
توجه : در صورت مشاهده بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی پروژه دانشجویی مقاله بررسی اثر دمای بازپخت روی خواص اپتیکی، زبری وآستانه تخریب لیزری لایه هایTiO2 تحت word ،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد
بخشی از متن پروژه دانشجویی مقاله بررسی اثر دمای بازپخت روی خواص اپتیکی، زبری وآستانه تخریب لیزری لایه هایTiO2 تحت word :
چکیده
در این تحقیق، بهبود آستانه تخریب لیزری برای لایه های نازک TiO2 با استفاده ازفرآیند بازپخت حرارتی در کوره بازپخت، مورد مطالعه قرار گرفته است. لایه نشانی نمونه ها به روش تبخیر باریکه الکترونی انجام گرفت. سپس نمونه هادر دماهای 300، 400 و 600درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت در شرایط خلأ بازپخت شده و تست آستانه تخریب روی نمونه انجام گرفت . همچنین طیف اپتیکی نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر و زبری سطح با استفاده از درستگاه SPM، بدست آمد. مشخص گردید که آستانه تخریب لیزری نمونه ها پس از بازپخت افزایش محسوسی یافته است که علت اصلی آن ناشی از چگال تر شدن لایه بعد از فرایند بازپخت می باشد. همچنین دامنه شدت طیف عبوری نیز به دلیل تغییر ضریب شکست به مقدار بسیار کمی بالاتر رفته است.
مقدمه
در دهه های اخیر تحقیقات گسترده ای برای خواص اپتیکی ، خواص الکترونیکی، ظرفیت نواری پهن و پایداری شیمیایی دی اکسید تیتانیم (TiO2) صورت گرفته است. فیلم های بلوری شده
TiO2 کاربرد های گوناگونی در صنایع اپتیک[1]، سلول های خورشیدی[2]، کاربردهای دی الکتریک[3]، خود پاک کننده ها[4]، لایه های فوتوکاتالیتیک[5]، لایه نشانی های محافظ و در وسائل میکروالکترونیک[6] دارند و هر روز نقش پررنگ تری را در صنایع مختلف ایفا کرده و تحقیقات بیشتری پیرامون این دی الکتریک با ارزش صورت می گیرد. TiO2 می تواند به صورت لایه آمورف و همچنین سه فاز کریستالی وجود داشته باشد: آناتاز
(چهار وجهی)، بروکیت (راست گوشه) و روتایل (چهار وجهی).
تنها فاز روتایل در دماهای بالا، پایدار است. ضرایب شکست آناتاز و روتایل در طول موج 500 nm به ترتیب 2/5 و 2/7 است.
ساختار آناتاز در دماهای حدود350 C بدست می آید و دماهای بین 400 و 800 C فاز روتایل هم وجود دارد و در دماهای بالاتر تنها ساختار روتایل حضور دارد. روش های مختلفی برای انباشت TiO2 وجود دارد، تبخیر توسط باریکه الکترونی [7]،
انباشت به کمک باریکه یونی[8]، کندوپاش مگنترون واکنشی DC [9]، کندوپاش مگنترون واکنشی11] RFو[10، از آن جمله اند.
خواص فیلم های دی اکسید تیتانیم تنها به روش های تهیه آن ها وابسته نیست، بلکه به شرایط انباشت نیز وابسته است.
تئوری فرآیند
در این تحقیق فرآیند بهبود آستانه تخریب لیزری برای لایه های TiO2 با استفاده ازفرآیند بازپخت حرارتی مورد مطالعه قرار گرفته است. لایه نشانی نمونه ها به روش تبخیر باریکه الکترونی انجام گرفت. نمونه هادر دماهای 300، 400 و 600 درجه سانتی گراد به مدت 2 ساعت در شرایط خلأ بازپخت شده و تست آستانه تخریب روی نمونه انجام گرفت.
یکی از روش های بررسی آستانه تخریب، مقایسه توان های متوسطی است که در آن عمل تخریب برای هرکدام از نمونه ها رخ
داده است، این روش هنگامی به کار برده می شود که عرض پالس، ولتاژ و دیگر ویژگی ها در تمام موارد یکسان باشد. در اینجا کافی است شدت لیزر ورودی را در هر مورد اندازه گیری و مقایسه نمود، شدت بالاتر معادل آستانه تخریب بالاتر است، همچنین برای بررسی تغییرات احتمالی اثر بازپخت روی طیف اپتیکی و زبری سطح لایه ها، نمونه ها با استفاده از دستگاه اسپکتروفتومتر و میکروسکوپ پروبی روبشی مورد ارزیابی قرار گرفتند.
روش انجام آزمایش
زیر لایه ها از جنس شیشه BK7 بوده و برای تمیز کاری، در ابتدا زیرلایه ها به مدت 15 دقیقه در محلول اسید کلریدریک 0/02
مولار در دستگاه فراصوتی جرم گیری نموده و سپس به مدت 15
دقیقه، در محلول استون در دستگاه فراصوتی قرار داده وسپس با آب مقطر شستشو شدند. در پایان زیرلایه ها توسط گاز نیتروژن خالص خشک شدند.
پس از تمیز کاری زیر لایه ها، داخل محفظه لایه نشانی شده و لا یه نشانی با استفاده از دستگاه لایه نشانی سیلا90 طبق شرایط جدول شماره یک انجام گردید. در این لایه نشانی از چشمه TiO2
با خلوص % 99/99 استفاده گردید. برای دستیابی به استوکیومتری مناسب در حین لایه نشانی گاز اکسیژن با فشار 15 Sccm وارد محفظه لایه نشانی گردید. پس از انجام لایه نشانی، نمونه ها به مدت دو ساعت در کوره خلأ در دماهای 300، 400 و 600 درجه سانتی گراد بازپخت گردیدند. آهنگ افزایش دما برای تمامی نمونه ها ثابت و برابر30 °C.min-1 بود.
در ادامه آستانه تخریب نمونه ها بـا اسـتفاده از لیـزر 1064
نانومتر اندازه گیری گردید. همچنین بـرای بررسـی طیـف عبـوری نمونه ها نیـز بـا اسـتفاده از دسـتگاه اسـپکتروفتومتر واریـان مـدل Carry6000i، بدست آمد. در پایان نیز، با استفاده ازدستگاه آنالیز
SPM سـاخت شـرکت DME مورفولـوژی سـطح لایـه، جهـت بررسی تاثیر دمای بازپخت روی زبری سطح لایـه، مـورد بررسـی قرار گرفت
جدول: 1 شرایط لایه نشانی لایه TiO2
* پارامتر مقدار
1 فشار اولیه(تور) 4×10-4
2 فشار کاری(تور) 9×10-6
3 ولتاژ(کیلو ولت) 8/5
4 جریان(میلی آمپر) 120
5 فلوی گاز (sccm) 115
6 دمای زیرلایه((°C 200
7 ضخامت((nm 400
8 آهنگ رشد (A°.s-1) 0/3
جدول: 2 آستانه تخریب لیزری برای نمونه های بازپختی
نمونه دمای بازپخت (0c) توان آستانه تخریب (j)
ها
نمونه1 300 55
نمونه2 400 62
نمونه3 600 7
.
شکل: 1 طیف عبوری نمونه های بازپختی TiO2
شکل: 2 مورفولوژی سطح لایه TiO2
213
نتیجهگیری
در جدول شماره دو آستانه تخریب لیزری برای نمونه های بازپختی نشان داده شده است. مشاهده می شود که با افزایش دما آستانه تخریب لیزری نیز افزایش یافته است. علت اصلی آن چگال تر شدن لایه بعد از فرایند بازپخت می باشد. به عبارتی دیگر لایه از حالت تخلخل به حالت چگال تبدیل می شود. توضیح آنکه بر خلاف روش کندوپاش، ماهیت لایه های تشکیل شده به روش تبخیری، تخلخل می باشد.
شکل یـک نیـز شـدت طیـف عبـوری را در بـازه 1400-400
- ۹۵/۰۶/۰۴