Analiza właściwości strukturalnych oraz powierzchni cienkiej warstwy mieszaniny tlenków (Ti-Cu) Ox z liniowym gradientem rozkładu pierwiastków

• Autorzy: Kotwica T. , Domaradzki J. , Kaczmarek D.

Identyfikatory

DOI

10.15199/13.2018.7.7

Warianty tytułu

EN

Analysis of the structural and surface properties of thin film layer based on the mixture of (Ti-Cu)Ox oxides with the linear gradient element distribution

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca przedstawia wyniki badań powierzchni oraz struktury cienkich warstw (Ti-Cu)Ox wytworzonych metodą rozpylania magnetronowego. Cienkie warstwy zostały wytworzone w takie sposób, aby uzyskać gradientową zmianę koncentracji miedzi w funkcji grubości osadzonej warstwy. Analiza powierzchni wykazała, że wytworzone warstwy były jednorodne oraz wykazywały chropowatość na poziomie kilku nanometrów. Przeprowadzone analizy potwierdziły zadany liniowy gradient rozkładu miedzi w całej objętości cienkiej warstwy. Badania wykonane za pomocą transmisyjnego mikroskopu elektronowego wykazały, że warstwa zbudowana była z cienkiego, około 30 nm obszaru amorficznego przy podłożu oraz ze znacznie szerszego, około 280 nm obszaru, w którym obserwowano wzrost kolumnowy.

EN

The present paper shows the results of surface investigations of the (Ti-Cu)Ox thin film layer fabricated by the magnetron sputtering. Thin films were prepared in order to achieve gradient change of the cooper concentration in the function of the thickness of the deposited layers. Analysis of the surface showed, that deposited films were homogenous and the roughness value were at the range of few nanometers. Conducted analysis of the films proved the linear gradient distribution of the cooper in the volume of the thin films. The measurements conducted with the help of transmission electron microscope showed, that the layer was composed from thin, ca. 30 nm thick amorphous area near the substrate and much larger, ca. 280 nm, where the fibrous grow was observed.

Słowa kluczowe

PL

cienka warstwa; rozpylanie magnetronowe; gradient rozkładu pierwiastków; (Ti-Cu)Ox

EN

thin film; magnetron sputtering; gradient element distribution; (Ti-Cu)Ox

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania
• Rocznik: 2018
• Tom: Vol. 59, nr 7
• Strony: 23--26
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kotwica T.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Wyspiańskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Domaradzki J.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Wyspiańskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Kaczmarek D.

• Politechnika Wrocławska, Wydział Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki, Wyb. Wyspiańskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] Udupa G., Shrikantha Rao S., Gangadharan K.V., (2014) Functionally graded Composite materials: An overview, Procedia Materials Science 5, pp. 1291-1299.
• [2] Chmielewski M., Pietrzak K., (2016) Metal-ceramic functionally graded materials - manufacturing, characterization, application, Bulletin of the Polish Academy of Sciences Technical Sciences 64(1).
• [3] Kelly P. J., Arnell R. D., (2000) Magnetron sputtering: a review of recent developments and applications, Vaccum, vol. 56 (3), pp. 159-172.
• [4] Adamiak B., Dora J., Kaczmarek D., Domaradzki J., Wojcieszak D., Mazur M., (2009) Magnetron Sputtering System with Multi- targets for Multilayers Deposition, 2009 International Students and Young Scientists Workshop "Photonics and Micorsystems“, Wernigerode, Germany, pp. 7-9.
• [5] Raman P., Shchelkanov I. A., McLain J., Ruzic D. N., (2015) High power pulsed magnetron sputtering: A method to increase deposition rate, Journal of Vacuum Science & Technology A 33 (031304).
• [6] Mazur M., Domaradzki J., Wojcieszak D., Kaczmarek D., (2018) Investigations of elemental composition and structure evolution in (Ti,Cu)-oxide gradient thin films prepared using (multi)magnetron co-sputtering, Surface & Coatings Technology 334, pp. 150-157.
• [7] Safeen K., Micheli V., Bartali R., Gottardi G., Safeen A., Ullah H., Laidani N., (2018) Influence of intrinsic defects on the electrical and optical properties of TiO2:Nb films sputtered at room temperature, Thin Solid Films 645, pp. 173-179.
• [8] Schmidt H., Naumann M., Muller T.S., Akarsu M., (2006) Application of spray techniques for new photocatalytic gradient coatings on plastics, Thin Solid Films 502, pp. 132-137.
• [9] Domaradzki J., Kotwica T., Mazur M., Kaczmarek D., Wojcieszak D., (2018) Memristive properties of transparent oxide semiconducting (Ti,Cu)Ox-gradient thin film, Semiconductor Science and Technology 33 (015002).
• [10] Xu X., Gao Z., Cui Z., Liang Y., Li Z., Zhu S., Yang X., Ma J., (2016) Synthesis of Cu2O Octadecahedron/TiO2 Quantum Dot Heterojunctions with High Visible Light Photocatalytic Activity and High Stability, ACS Applied Materials & Interfaces 8(1), pp. 91-101.

Uwagi

1. Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018).

2. Praca naukowa finansowana ze środków na działalność statutową Ministerstwa Nauki i Szkolnictwa Wyższego w latach 2017-2018, zlec. nr 0401/0015/17.